¿Defecto en la explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico?

La esencia de la idea de Einstein es así: si un sistema está en algún estado ligado con energía − mi b con mi b > 0 (el umbral de la banda continua se toma como cero), y manejamos el sistema de alguna manera con frecuencia ω , entonces la transición al continuo solo es posible si ω > mi b .

Pero esto es aparentemente incorrecto en el caso general. Por ejemplo, tome el átomo de hidrógeno en el estado fundamental. Si aplicamos un campo eléctrico oscilante mi porque ⁡ ω t , entonces si la fuerza del campo eléctrico mi es lo suficientemente fuerte, el electrón puede ionizarse por pequeño que sea ω es. En el límite extremo, ω = 0 , ¡y seguramente el electrón puede hacer un túnel en el continuo!

De todos modos, la conjetura es que, posiblemente si la intensidad de la luz es lo suficientemente fuerte, aún podemos obtener un efecto fotoeléctrico con ω < ω C ?

... No veo cuál es el problema? El objetivo del efecto fotoeléctrico no es explicar todas las ionizaciones y transiciones, sino mostrar que los fotones son reales.
No. Mi punto es que, en principio, podría no haber ω C en absoluto. Los experimentos conducen a la existencia de ω C posiblemente porque el campo de luz era demasiado débil. Esta afortunada situación ayudó a Einstein a explicar el efecto fotoeléctrico utilizando el concepto de cuantos de luz.
si haces el experimento, el efecto no es sensible a la intensidad de la luz (al menos hasta llegar a un punto de saturación, estoy seguro).
@JerrySchirmer, el efecto fotoeléctrico no tiene sentido, es un fenómeno natural. Seguramente no muestra que algún concepto, como fotón, sea "real". Hay otras explicaciones del efecto que no utilizan un concepto de fotón.

Respuestas (2)

De todos modos, la conjetura es que, posiblemente si la intensidad de la luz es lo suficientemente fuerte, aún podemos obtener un efecto fotoeléctrico con ω < ω C ?

El umbral de frecuencia para el efecto fotoeléctrico se observa con luz de intensidades comunes; Incluso la luz de muy baja intensidad funcionará.

Hay formas de ionizar átomos sin esa luz de alta frecuencia, por ejemplo, con un campo eléctrico lo suficientemente fuerte: así es como se producen chispas y destellos de tormenta.

También existe la termoemisión (o emisión termoiónica), donde los electrones son expulsados ​​de una pieza de metal a alta temperatura. Esto ocurre en las lámparas de descarga de gas, como las lámparas fluorescentes de mercurio.

Sin embargo, estas otras formas de ionizar átomos y producir electricidad utilizan fenómenos que no se denominan efecto fotoeléctrico: el campo eléctrico cuasiestático de la red eléctrica generalmente no se considera luz, ya que tiene una frecuencia muy baja.

Dado que la ionización debida a un fuerte campo eléctrico funciona con fuentes de baja frecuencia, es natural suponer que con un láser lo suficientemente potente, se podría ionizar el hidrógeno u otros átomos con luz de frecuencia inferior a la frecuencia umbral observada en el efecto fotoeléctrico común.

Sin embargo, no recuerdo si se ha realizado tal experimento; si encuentra alguna referencia, podría ser interesante leer.

Al absorber más de un fotón, aún se puede separar un electrón. Sin embargo, la probabilidad será pequeña. Por otro lado, usando un rayo láser intenso enfocado, la situación mejora. De hecho, los átomos aislados pueden ionizarse de esta manera. El proceso se denomina ionización multifotónica y ha sido verificado experimentalmente.

¿Defecto en la explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v