L'effetto fotoelettrico

L'effetto fotoelettrico

L'effetto fotoelettrico consiste nell'espulsione di elettroni in rapido movimento da parte della materia investita da un fascio di radiazioni. Il fenomeno si presentava come l'inverso del fenomeno di produzione dei raggi X. Schematicamente si può riassumere affermando: l'urto di elettroni contro la materia produce radiazione; l'urto di radiazione contro la materia produce elettroni. Nel 1902 Philipp Lenard fig.(3-b) dimostrò sperimentalmente fig.(25-b/26-b) che la velocità di emissione degli elettroni è indipendente dall'intensità della luce incidente, ma dipende soltanto dalla sua frequenza, crescendo col crescere di quest'ultima, invece aumentando l'intensità della luce incidente aumenta solo il numero degli elettroni espulsi. Inoltre il fenomeno si verifica solo quando la radiazione incidente ha frequenza superiore ad un certo valore limite tale per cui, se ammettiamo la quantizzazione del campo elettromagnetico, il pacchetto di energia trasportato dall'onda è superiore o uguale all'energia di legame dell'elettrone:

dove il termine  indica il lavoro di estrazione necessario per strappare l'elettrone alle forze che lo tengono orbitante intorno al nucleo.

Einstein dimostrò che il fenomeno dell'effetto fotoelettrico si spiega con molta facilità, con grande chiarezza, fin nei minimi dettagli, se la quantizzazione, limitata da Planck alla sola emissione, si estende anche alla radiazione, cioè se si suppone che il quanto di energia , una volta emesso non si sparpagli, ma conservi una propria individualità localizzata nello spazio. Il bilancio energetico ne risultava:

La teoria di Einstein incontrò dapprincipio forti opposizioni, tra cui quelle dello stesso Planck.