A partir dos resultados discutidos no capítulo anterior, principalmente daqueles obtidos por Lenard, Einstein desenvolveu, em 1905, uma teoria muito simples e revolucionária para explicar o efeito fotoelétrico. De acordo com sua teoria, um quantum de luz transfere toda a sua energia a um único elétron, independentemente da existência de outros quanta de luz. Tendo em conta que um elétron ejetado do interior do corpo perde energia até atingir a superfície, Einstein propôs a seguinte equação, que relaciona a energia do elétron ejetado (E) na superfície, à freqüência da luz incidente (n ) e à função trabalho do metal (f ), que é a energia necessária para escapar do material. Isto é, E = hn - f A determinação da energia cinética máxima dos elétrons é simples, basta aumentar o potencial (negativo) da placa coletora(veja ilustração do arranjo experimental, extraída de http://www.phys.virginia.edu/), de modo que a corrente se anule. Quando a corrente se anula, tem-se a igualdade E=eV, onde e é a carga do elétron, e V é chamado potencial de corte. Então, eV = hn - f A partir da sua equação, Einstein fez a seguinte previsão: variando-se a freqüência, n, da luz incidente e plotando-se V versus n, obtêm-se uma reta, cujo coeficiente angular deve ser h/e, sendo h uma constante universal, independente do material irradiado. Esta constante é conhecida como constante de Planck, determinada pela lei de radiação. O primeiro pesquisador experimental a apresentar resultados realmente importantes para comprovar a equação de Einstein foi Arthur Llewellyn Hughes, que demonstrou, em 1912, que a inclinação da função E (n) variava entre 4,9x10-27 e 5,7x10-27 erg.s, dependendo da natureza do material irradiado. Em 1916, Millikan publicou um extenso trabalho sobre seus resultados
obtidos na Universidade de Chicago. Ele comprovou que a equação
de Einstein se ajusta muito bem aos experimentos, sendo h = 6,57x10-27
erg.s. Em 1949, Millikan confessou ter dedicado mais de dez anos de trabalho
testando a equação de Einstein, com absoluto ceticismo em
relação à sua validade. Todavia, contrariando todas
as suas expectativas os resultados experimentais confirmaram a teoria de
Einstein sem qualquer ambiguidade. Este comentário reflete muito
bem a postura da comunidade científica da época diante da
proposta de Einstein. Entre 1905 e 1923, poucos foram os que levaram a
sério sua teoria, entre os quais podemos destacar Planck.
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