quinta-feira, 12 de novembro de 2009

Introdução

O efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) de frequência suficientemente alta, que depende do material. Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando elétrons da placa.
Os Elétrons giram em volta do núcleo e é aí que são mantidos por forças de atração. Se for fornecida energia, eles deixarão as suas órbitas. O efeito fotoelétrico acontece, normalmente com metais, se fizer incidir um feixe de radiação com energia superior à energia de remoção dos elétrons do metal, provocando a sua saída das órbitas: sem energia cinética (se a energia da radiação for igual à energia de remoção) ou com energia cinética, se a energia da radiação exceder a energia de remoção do elétrons.
Dúvida
A grande dúvida sobre o efeito fotoelétrico era que quando se aumentava a intensidade da luz, a luz não tirava os elétrons do metal com maior energia cinética, e sim era expulso maior quantidade de elétrons.
Por exemplo, a luz vermelha de baixa intensidade ajuda os elétrons a irem para fora do metal. Quando a luz fica mais intensa, mais elétrons são expulsos, contradizendo, assim a visão da física clássica que sugere que os mesmos deveriam se mover mais rápido (energia cinética) do que as ondas.
Quando a luz incidente é de cor azul, os eletrons ficam muito mais rápidos. A razão é que a luz pode se comportar não apenas como ondas contínuas, mas também como feixes discretos de energia chamados de fótons. Um fóton azul, por exemplo, contém mais energia do que um fóton vermelho. Assim, o fóton azul age essencialmente como uma "bola de bilhar" com mais energia, desta forma transmitindo maior movimento a um elétron. Isso explica por que a maior intensidade aumenta o número de elétrons expelidos, com mais fótons se chocando no metal, mais elétrons têm probabilidade de serem atingidos.
Já se perguntou como ocorre o funcionamento das portas de shoppings que se abrem sozinhas? Como um sistema de iluminação pode acender e apagar sozinho? Ou mesmo como sistemas de alarme ligam e desligam automaticamente? Perguntas como essas são respondidas e explicadas através do efeito fotoelétrico. Mas o que vem a ser efeito fotoelétrico? O efeito fotoelétrico é muito usado no cotidiano como, por exemplo, a contagem do número de pessoas que passam por um determinado lugar, como também os exemplos dados anteriormente. São pelas fotocélulas que acontecem esses efeitos, que podem ser de vários tipos como, por exemplo, a célula fotoemissiva e a célula fotocondutiva. Mas o que vem a ser célula fotoelétrica? São dispositivos que têm a capacidade de transformar energia luminosa, seja ela proveniente do Sol ou de qualquer outra fonte, em energia elétrica. Essa célula pode funcionar como geradora de energia elétrica ou mesmo como sensor capaz de medir a intensidade luminosa, como nos casos das portas de shoppings.
Sensores FotoelétricosUm sensor fotoelétrico pode ser tanto um transdutor quanto um sensor propriamente dito.Dizemos que um sensor fotoelétrico é um transdutor quando ele converte energia luminosa em energia elétrica. É o caso, como tinha citado, das fotocélulas que convertem diretamente luz em energia elétrica.Por outro lado, temos sensores propriamente ditos que convertem luz em uma variação de uma grandeza elétrica qualquer como corrente ou resistência. Esse é o caso dos LDRs e dos fotodiodos.

Conclusão
A tecnologia é maravilhosa, ainda mais por causa da rapidez que esses efeitos demonstram.
Podemos perceber que apenas com emissão de energia e a rapidez em que os elétrons são ejetados para fora de um objeto, se dá para fazer grandes coisas, como por exemplo, uma porta pode se abrir sozinha sem que á encostemos.
Um dia poderemos fazê-los em casa, se é que já não dá para fazer.