Efecto fotoeléctrico y niveles de energía.

El efecto fotoeléctrico se define para arrancar electrones de una superficie mediante fotones de alta frecuencia, independientemente de la intensidad de los fotones. Sin embargo, cada átomo tiene orbitales de electrones que representan diferentes niveles de energía por los que el electrón tiene que pasar hasta que el electrón alcanza un nivel de energía lo suficientemente alto como para romper la fuerza EM que atrae al electrón al núcleo (a menos que pase suficiente tiempo para que el electrón El electrón irá a un estado de energía más bajo y emitirá un fotón para cada nivel de energía). También entiendo que los efectos fotoeléctricos funcionan en función de la función de trabajo que depende de la energía de ionización del material elegido para que los electrones reboten. Entonces mi pregunta es, ¿el efecto fotoeléctrico funciona solo para electrones de valencia? Si no, ¿por qué no t el elemento seleccionado se convierte en plasma? ¿Serían todos los materiales elegidos iones positivos una vez que todos los electrones posibles hayan rebotado en el material seleccionado? Si elijo un elemento como el litio o el berilio, ¿por qué se necesitaría un fotón de alta frecuencia para un estado de baja energía?

Respuestas (2)

El efecto fotoeléctrico se observó en los metales.

fotoe

En el modelo principal para sólidos, la teoría de bandas,

bandas

En los metales la banda de conducción no está vacía, lo que significa que hay electrones que no están ligados a un átomo en particular sino a la red como un todo, con niveles de energía tan densos como para ser considerados continuos. Son esos electrones los que son expulsados ​​al interactuar con un fotón en el efecto fotoeléctrico.

Teniendo esto en cuenta:

¿El efecto fotoeléctrico funciona solo para electrones de valencia?

No en los electrones de valencia sino en los electrones de la banda de conducción.

Si no, ¿por qué el elemento seleccionado no se convierte en plasma?

Se necesita mucha energía para hacer un plasma y los fotones utilizados son de baja energía ev.

¿Serían todos los materiales elegidos iones positivos una vez que todos los electrones posibles hayan rebotado en el material seleccionado?

La pieza de metal estaría cargada positivamente.

Si elijo un elemento como el litio o el berilio, ¿por qué se necesitaría un fotón de alta frecuencia para un estado de baja energía?

Quizás esta publicación responda esta pregunta para el litio .

Es posible que la banda de conducción de los metales que muestran poco efecto fotoeléctrico tengan propiedades especiales debido a su estructura atómica o estructura reticular.

Entonces mi pregunta es, ¿el efecto fotoeléctrico funciona solo para electrones de valencia?

La energía fotónica impactante es así:

h v = mi i o norte i z a t i o norte + metro v 2 2
La energía de ionización depende del nivel de energía exacto donde se producen los electrones, en qué capas, etc. Entonces, la respuesta es que, en general, el efecto fotoeléctrico se aplica a todos los electrones, simplemente hay mayores posibilidades de que el fotón elimine los electrones de las capas externas, porque estos tienen menor energías de ionización, por lo tanto tiene umbrales más bajos para la frecuencia de fotones.

¿Por qué el elemento seleccionado no se convierte en plasma?

Si la luz ha requerido alta frecuencia para pasar el umbral de ionización y viene en alta intensidad, entonces sí, el material se convierte en plasma. Así es como funciona el corte por láser .

Efecto fotoeléctrico y niveles de energía.
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