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¿Sabías que una luz roja y una azul tienen distinta energía?

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Al iluminar una superficie metálica con luz azul o ultravioleta se produce una fuga de electrones, debido a la alta cantidad de energía de sus fotones. Esto se conoce como “efecto fotoeléctrico”.

Sin embargo, no es lo mismo con la luz roja, puesto que su energía -muy baja en comparación con la azul y la ultravioleta- no es suficiente para generar este efecto.

La luz tiene un comportamiento dual: como una partícula y como una onda.

A fines del siglo XIX se observó experimentalmente que al iluminar una superficie metálica con luz ultravioleta salían electrones de la superficie. Este fenómeno se denominó efecto fotoeléctrico.

Claro que esta “lluvia” de electrones tenía algunos secretos. El color de la luz con que se ilumina la superficie determina si el efecto se produce o no. La luz roja, sin importar lo intensa que sea, actuando sobre la mayoría de los materiales no produce el efecto. Sin embargo, la luz azul y la ultravioleta, aunque sean muy débiles, expulsan electrones de casi todos los materiales.

Albert Einstein explicó este efecto en 1905 usando una idea sorprendente: la luz actúa sobre los electrones como si fuera un haz de partículas. Cada una de estas “partículas de luz” (fotones) tiene una energía fija, diferente para cada color. En el espectro visible, el fotón de la luz roja es el de menor energía y el de la luz violeta el de mayor energía. Para que un electrón salga de la superficie necesita una cantidad mínima de energía, característica de cada material. En el proceso, cada fotón entrega su energía a un solo electrón. Si la energía del fotón no es suficiente, por ejemplo si corresponde a luz de un color cercano al rojo, no se puede expulsar el electrón.

¿Qué ocurre si aumentamos la intensidad de la luz que llega a la superficie? A mayor intensidad de la luz, mayor número de fotones; por lo tanto, más electrones saldrán disparados desde el metal, siempre que la energía de cada fotón sea la adecuada para extraer un electrón, es decir, que la luz esté próxima al azul o al ultravioleta.

Con este concepto de “partículas de luz”, Einstein postuló que la luz no sólo seguía conductas ondulatorias, como se creía hasta principios del siglo XX, sino que también podía actuar como un corpúsculo, y eso es lo que se llama comportamiento dual de la luz.

La búsqueda de la solución de este y otros misterios condujo al desarrollo de la física cuántica. Nuestra comprensión de las leyes del universo se amplió enormemente, y gracias a esta rama de la física se desarrollaron múltiples aplicaciones como el computador, el rayo láser, la televisión, el teléfono, el celular, los videojuegos, entre muchos otros adelantos.

FUENTE:Zdenka Barticevic Antonijevic: Dr. en Ciencias, P. Universidad Católica de Chile, Académica Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María.