Efeito Fotoelétrico

Efeito Fotoelétrico

O efeito fotoelétrico é uma interação entre radiação e matéria que ocorre quando fótons (partículas de luz) incidem sobre um material e transferem sua energia para os elétrons do material. Essa transferência pode resultar na ejeção dos elétrons que compõem o material se a energia dos fótons forem suficientemente grandes.

A energia cinética que um elétron possui, ao ser ejetado da superfície de um material, é calculada por:

 K = hf - \Phi

Em que K é a energia cinética do elétron, h é a constante de Planck ( aproximadamente 6,7 x 10-34 J.s), f é a frequência da radiação emitida e \Phi é a função trabalho, que é a quantidade mínima de energia necessária para retirar o elétron da superfície do material. O valor da função trabalho varia conforme o material em que a radiação está sendo emitida.

Gif 5.0 – Representação de um experimento que demonstra o efeito fotoelétrico. Fonte: KU Leuven

Em 1922 o físico alemão Albert Einstein recebeu o Prêmio Nobel devido a sua descoberta do Efeito Fotoelétrico e suas contribuições para a Física Teórica.

O Efeito Fotoelétrico tem grandes aplicações no nosso cotidiano a partir da utilização das células fotoelétricas que são amplamente utilizadas em diversos dispositivos e sistemas, como nos painéis solares, sensores de luz e detectores de movimento. Na medicina nuclear e em laboratórios de pesquisa e análise química, alguns equipamentos utilizam das células fotoelétricas para realizar seus procedimentos.

Gif 5.1 – Esquema de como ocorre o Efeito Fotoelétrico em um painel solar. Fonte: Ds New Energy

O vídeo abaixo, apresentado pelo físico Claudio Furukawa, apresenta um experimento em que é possível observar o Efeito Fotoelétrico.

☢️  Efeito Fotolétrico

O link acima redireciona para um experimento online fornecido pelo PhET. Este experimento permite que o aluno tenha um contato interativo com o efeito fotoelétrico, podendo observar como diferentes intensidades e comprimentos da luz emitida afetam a ejeção de elétrons de um material.

☢️☢️  Sequência didática sobre o Efeito Fotoelétrico

O link acima redireciona para uma dissertação de mestrado pelo MNPEF que propõem uma proposta de sequência didática sobre o Efeito Fotoelétrico baseado nos três momentos pedagógicos.