Hola amigos, tengo un problema:
Jugando con la máquina de Winshurst, un electroscopio, una placa de zinc y una lámpara ultravioleta intentaba reproducir el experimento del efecto fotoeléctrico tal como lo hizo Wilhelm Hallwachs. Por supuesto no me funcionó (¿por qué las cosas nunca salen a la primera?), pero lo curioso es que, observando el electroscopio cargado, me dio por encender un cigarrillo y ¡sorpresa! el electroscopio se descargó ligeramente. Al acercar el mechero a unos 10 cm. lentamente se descargó del todo. Volví a probar con la lámpara ultravioleta y nada, pero una simple vela lo descarga.
Retiré la placa de zinc y lo mismo. Cubrí el tubo de latón que sobresale del electroscopio con cinta aislante dejando a la vista únicamente la esfera de acero... y más de los mismo.
Interponiendo un vidrio la descarga es más lenta, como era de esperar si la vela emitiera ultravioleta, cuanto más grueso es el vidrio más lenta es la descarga. El cristal de poliestireno tiene el mismo efecto. La lámpara desde luego funciona, aunque no sé exactamente en que rango del ultravioleta.
Hasta aquí esto no tiene ningún sentido, pero lo más asombroso de todo es que da igual el signo con que se cargue el electroscopio, tanto si es positivo como negativo la luz de una vela lo descarga. Estoy perplejo, ¿alguien me puede dar una pista?
Gracias y saludos.
El experimento del efecto fotoeléctrico
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AJDM
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Hola..
Bueno, los UV, se los traga hasta un vidrio delgadito, por eso que las lamparas fluorescentes no brillan si se les pone una fuente de uv afuera.
Imagino que la vela si lo hace, porque emite un espectro mas amplio, talvez desde infrarojos al UV cercano, poninedo el vidrio enfrente de la fuente luminica, supongo que es mas lento porque no es del todo transparente a algunas frecuencias, o simplemente las atenua.
Yo creo que es eso
Saludos
Bueno, los UV, se los traga hasta un vidrio delgadito, por eso que las lamparas fluorescentes no brillan si se les pone una fuente de uv afuera.
Imagino que la vela si lo hace, porque emite un espectro mas amplio, talvez desde infrarojos al UV cercano, poninedo el vidrio enfrente de la fuente luminica, supongo que es mas lento porque no es del todo transparente a algunas frecuencias, o simplemente las atenua.
Yo creo que es eso
Saludos
Creo que ya lo tengo:
En el entorno de la esfera cargada las moléculas del aire están fuertemente polarizadas y orientadas en la dirección del campo eléctrico. Si éste es muy intenso las moléculas pueden llegar a alcanzar energía cinética suficiente para que en los choques con otras moléculas se ionicen, produciéndose las típicas chispas. Pero el electroscopio no tiene fuente de energía así que la carga se va perdiendo hasta que el campo ya no puede ionizar el aire por sí mismo y la descarga prácticamente se paraliza.
En este punto, dentro del campo eléctrico la molécula polarizada tiene una energía potencial negativa y una energía cinética positiva cuya suma es constante en todo momento ya que no hay ionización, los choques son elásticos.
La radiación infrarroja no es ionizante, pero a determinadas frecuencias produce oscilaciones en las moléculas polarizadas, y este efecto es acumulativo, de forma que una molécula puede llegar a adquirir energía suficiente para entrar en rotación. En esta situación la energía potencial media (antes negativa) se anula, lo que se traduce en un incremento neto de energía, dándose además la circunstancia de que este incremento es tanto mayor cuanto mayor es la energía cinética de la molécula. El sistema se encuentra al borde de la ionización, así que este incremento es suficiente para traspasar el umbral y continuar la descarga.
El vidrio también es opaco a la radiación infrarroja, lo que explica la interrupción de la descarga al interponerlo.
Si esta explicación es correcta, ésto es lo que observó Hertz en su experimento y no el efecto fotoeléctrico estudiado por Hallwachs. Ojala me equivoque porque no solo se habrían confundido dos efectos diferentes durante más de 100 años sino que además se le habría atribuido el mérito a la persona equivocada.
Por otra parte quiero felicitarte, Sergi, por tu estudio sobre los pegamentos para vacío, yo estaba usando el Nural 21.
Un saludo a todos y, si habéis leído hasta aquí, gracias por vuestra paciencia.
En el entorno de la esfera cargada las moléculas del aire están fuertemente polarizadas y orientadas en la dirección del campo eléctrico. Si éste es muy intenso las moléculas pueden llegar a alcanzar energía cinética suficiente para que en los choques con otras moléculas se ionicen, produciéndose las típicas chispas. Pero el electroscopio no tiene fuente de energía así que la carga se va perdiendo hasta que el campo ya no puede ionizar el aire por sí mismo y la descarga prácticamente se paraliza.
En este punto, dentro del campo eléctrico la molécula polarizada tiene una energía potencial negativa y una energía cinética positiva cuya suma es constante en todo momento ya que no hay ionización, los choques son elásticos.
La radiación infrarroja no es ionizante, pero a determinadas frecuencias produce oscilaciones en las moléculas polarizadas, y este efecto es acumulativo, de forma que una molécula puede llegar a adquirir energía suficiente para entrar en rotación. En esta situación la energía potencial media (antes negativa) se anula, lo que se traduce en un incremento neto de energía, dándose además la circunstancia de que este incremento es tanto mayor cuanto mayor es la energía cinética de la molécula. El sistema se encuentra al borde de la ionización, así que este incremento es suficiente para traspasar el umbral y continuar la descarga.
El vidrio también es opaco a la radiación infrarroja, lo que explica la interrupción de la descarga al interponerlo.
Si esta explicación es correcta, ésto es lo que observó Hertz en su experimento y no el efecto fotoeléctrico estudiado por Hallwachs. Ojala me equivoque porque no solo se habrían confundido dos efectos diferentes durante más de 100 años sino que además se le habría atribuido el mérito a la persona equivocada.
Por otra parte quiero felicitarte, Sergi, por tu estudio sobre los pegamentos para vacío, yo estaba usando el Nural 21.
Un saludo a todos y, si habéis leído hasta aquí, gracias por vuestra paciencia.
descarga
Estimado Homer
Sergi tiene razon, la descarga se produce por los iones que se producen en la vela.
Hay un sistema de deteccion de llama de una caldera que funciona con este sistema, la llama se dirige hacia un electrodo cargado y este detecta la corriente ionica.
Hay un libro muy bueno de J.J. Thomson, llamado,
Discharge of Electricity through Gases (1897), que describe muy bien este fenomeno,
podes ver algunos parrafos en el siguiente documento,
http://books.google.es/books?id=x7KsD1G ... DQkciJgZJk
Hay un capitulo denominado, Ionisation in Gases from Flames, que describe tu experimento, es bueno leerlo, quizas lo podes consultar en una biblioteca de una universidad, aparte describe el efecto fotoelectrico.
Un saludo
Eduardo
Rishon, Israel
Sergi tiene razon, la descarga se produce por los iones que se producen en la vela.
Hay un sistema de deteccion de llama de una caldera que funciona con este sistema, la llama se dirige hacia un electrodo cargado y este detecta la corriente ionica.
Hay un libro muy bueno de J.J. Thomson, llamado,
Discharge of Electricity through Gases (1897), que describe muy bien este fenomeno,
podes ver algunos parrafos en el siguiente documento,
http://books.google.es/books?id=x7KsD1G ... DQkciJgZJk
Hay un capitulo denominado, Ionisation in Gases from Flames, que describe tu experimento, es bueno leerlo, quizas lo podes consultar en una biblioteca de una universidad, aparte describe el efecto fotoelectrico.
Un saludo
Eduardo
Rishon, Israel
Me costaba creer que entre la vela y el electroscopio se pudiera establecer una corriente iónica a una distancia de 10 cm. y en horizontal, así que para salir de dudas he hecho otro experimento:
Hace años se utilizaban unos filtros para las pantallas de ordenador que consistían en una tela muy fina de hilo conductor, de más o menos 7 hilos por milímetro. Creo que realmente no servía para nada pero me guardé un trozo y aun lo conservo.
Esta tela deja pasar el aire, supuestamente ionizado, pero no la radiación de una longitud de onda mayor de 1/7 mm. Si la interpongo entre la vela y el electroscopio no hay descarga. La quito y la lámina del electroscopio se cae. Para mi no hay dudas... de momento.
En cuanto al libro, al menos la parte publicada en Internet, contiene descripciones de experimentos como para estar entretenido durante años. A ver si hay suerte y lo consigo. Figura disponible en la librería de la UNED, pero dejé la universidad hace ya tantos años que no sé si lo podría conseguir, ni por donde empezar.
Saludos.
Hace años se utilizaban unos filtros para las pantallas de ordenador que consistían en una tela muy fina de hilo conductor, de más o menos 7 hilos por milímetro. Creo que realmente no servía para nada pero me guardé un trozo y aun lo conservo.
Esta tela deja pasar el aire, supuestamente ionizado, pero no la radiación de una longitud de onda mayor de 1/7 mm. Si la interpongo entre la vela y el electroscopio no hay descarga. La quito y la lámina del electroscopio se cae. Para mi no hay dudas... de momento.
En cuanto al libro, al menos la parte publicada en Internet, contiene descripciones de experimentos como para estar entretenido durante años. A ver si hay suerte y lo consigo. Figura disponible en la librería de la UNED, pero dejé la universidad hace ya tantos años que no sé si lo podría conseguir, ni por donde empezar.
Saludos.
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