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EL EFECTO FOTOELÉCTRICO
Una breve práctica
Física
LA INVESTIGACIÓN
Conocida la importancia que el efecto fotoeléctrico ha tenido parael desarrollo de la física cuántica, y el papel que tiene en algunasaplicaciones de nuestra sociedad, hoy realizaremos una brevepráctica sobre él.La práctica está planteada como una investigación de la que habráque escribir un informe al final.Utilizaremos la siguiente simulación:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm
Con todo lo que conoces del efecto fotoeléctrico te aparece unproblema que no sabes resolver y con el que vas a empezar estainvestigación:
Tienes varios metales para construir un detector de presencia perono sabes cuál elegir…
¿Cómo calcular el trabajo de extracción de un metal en concreto?
EL PROBLEMA
Para resolver el problema debes plantear una hipótesis sobre comocalcular el trabajo de extracción:
¿puedes dar una expresión que relaciones el trabajo de extracción (We) con el resto de magnitudes que entran en juego?
LA HIPÓTESIS
Para justificar tu hipótesis puedes hacer la deducción de laexpresión:
1. Plantea la ecuación de conservación de la energía E= We + Ec
2. Desarrolla cada término de la ecuación hasta llegar a unaexpresión en la que aparezca: la carga del electrón, el potencialde frenado, la frecuencia de la luz, la constante de Planck y eltrabajo de extracción.
LA HIPÓTESIS
Para contrastar tu hipótesis debes diseñar un experimento que tepermita medir el potencial del frenado para distintas frecuencias deluz:
1. Realiza un dibujo del experimento2. Señala en el dibujo y explica cada una de sus partes3. Realiza un breve resumen de su funcionamiento general
EL DISEÑO EXPERIMENTAL
El diseño experimental se plantea en la siguiente simulación:http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelec
trico.htmConsiste en:1. Elegir un metal determinado.2. Iluminar la placa con luz de una longitud de onda y lanzar un
fotón.3. Si se emite electrón se ajusta el potencial hasta conseguir frenar
el electrón (potencial de frenado)4. Anotar el valor de potencial y el de la longitud de onda (Datos)5. Repetir la experiencia con otra longitud de onda y tomar varios
datos en forma de tabla.6. Enviar los datos a una gráfica.
EL DISEÑO EXPERIMENTAL: LA MEDIDA
Para analizar los resultados obtenidos debe construirse la recta quemejor ajuste a los datos recogidos. La simulación lo hace pornosotros.1. Dibuja la gráfica con los datos y la recta
2. Escribe la ecuación de la recta: y = ax + b3. Interpreta el significado de la ordenada en el origen b y de la
pendiente de esa recta a.
4. Ofrece el valor para el trabajo de extracción y, de paso, para laconstante de Planck.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Después de enfrentarte a un problema planteando una hipótesisinicial, pensando un diseño para contrastarla y analizando losresultados obtenidos, ha llegado el momento de redactar unaconclusión final.
CONCLUSIÓN
Realiza con los datos obtenidos un informe siguiendo elesquema siguiente:
TítuloAna Dos y Juan Tres
[email protected], [email protected] del mundo contemporáneo – Colegio
Resumen
1. Planteamiento del problema.2. Hipótesis e introducción teórica.
2.1 Hipótesis2.2 Introducción teórica
3. Diseño experimental para contrastar la hipótesis4. Análisis de los resultados5. Conclusión6. Bibliografía
RESUMEN
Debe dar un adelanto del trabajo:
Breve descripción del tema del trabajo con no más de 150 palabras.
Indicar de forma concisa la metodología seguida para realizarlo.
Señalar los resultados más importantes obtenidos.
Debe contener una copia en inglés, denominada Abstract.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la sociedad actual es de gran importancia …Se parte del siguiente problema inicial …
En la que se incluirá:
Motivación para realizar este estudio (caracterizar el trabajo de extracción de algunos metales, etc.).
Definición clara del problema.
2.1. HIPÓTESIS
En la que se incluirá:
Una tentativa de solución inicial. Estado del arte: Marco teórico-experimental y referencias a otros estudios. Propósito del estudio.
Inicialmente se supone …Nuestra hipótesis de partida será ...
2.2. INTRODUCCIÓN
En la que se incluirá:
Estado del arte: Marco teórico-experimental y referencias a otros estudios.
Propósito del estudio.
En este estudio se pretende ….Según el artículo ….Actualmente la cuestión ….
3. DISEÑO EXPERIMENTAL PARA CONTRASTAR LA HIPÓTESIS
En la que se incluirá:
Procedimientos seguidos. Instrumental utilizado. Esquema diseño experimental. Variables medidas (directas e indirectas). Virtudes y defectos del experimento
La forma de obtener los datos ha sido la siguiente …Se han medido las siguientes variables …Para este estudio se han obtenido los sujetos de estudio …Se han utilizado los siguientes materiales …
4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
En el que se incluirá:
Presentarlos en forma de gráficos.
Tablas de datos, las justas.
Cálculo de errores.
Comparación con un modelo propuesto.
5. CONCLUSIÓN
En el que se incluirá:
Un buen informe es aquel que demuestra un número mayor de conclusiones.
¿Qué hemos aprendido?
Sintetizar consecuencias
En este estudio hemos obtenido como …Se ha demostrado la hipótesis de partida …A partir de los resultados obtenidos se generan una serie de preguntas …
6. BIBLIOGRAFÍA
Para referir un capítulo de un libro utilizar la forma:Apellidos, nombre del autor: «Título del capítulo». En: Título del libro. Lugar de edición: editorial, año. Número de las páginas donde se encuentra el artículo.
Para referir un artículo de revista o diario:Título del artículo / Nombre del autor. // Título de la revista.-- Edición. --Volumen, Número (fecha). -- páginas.
Para referir una página web utilizar la forma:Nombre de la página. URL. Fecha de la consulta.
