Mistério de décadas resolvido:para onde foram esses elétrons?

Quando um metal é exposto à luz, ele absorve fótons e elétrons são emitidos de sua superfície. Este fenômeno, conhecido como efeito fotoelétrico, foi observado pela primeira vez por Heinrich Hertz em 1887, mas foi somente no artigo de Albert Einstein sobre o assunto, de 1905, que uma explicação satisfatória foi fornecida.

Einstein propôs que a luz é composta de quanta, ou pacotes de energia, que hoje chamamos de fótons. Quando um fóton atinge uma superfície metálica, ele pode transferir sua energia para um elétron no metal, soltando-o da superfície do metal. A energia do elétron emitido depende da energia do fóton incidente.

Durante muitos anos, houve uma discrepância entre o número de elétrons emitidos por uma superfície metálica e o número de fótons absorvidos pelo metal. Essa discrepância ficou conhecida como o problema dos “elétrons perdidos” e foi um grande desafio para a teoria da fotoemissão.

Num estudo recente publicado na revista *Physical Review Letters*, investigadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, finalmente resolveram o mistério dos eletrões desaparecidos. Os pesquisadores usaram uma combinação de técnicas experimentais e cálculos teóricos para mostrar que os elétrons perdidos estão presos em uma região da superfície metálica conhecida como “barreira de superfície”.

A barreira de superfície é uma região da superfície do metal que está sem elétrons e atua como uma barreira à emissão de elétrons. Os elétrons presos na barreira superficial só podem ser emitidos se tiverem energia suficiente para superar a barreira.

Os pesquisadores descobriram que o número de elétrons perdidos depende da espessura da barreira superficial. Para barreiras de superfície fina, há relativamente poucos elétrons faltantes, mas para barreiras de superfície espessa, há muitos elétrons faltantes.

A solução para o mistério dos elétrons perdidos é um avanço significativo na compreensão da fotoemissão. Os resultados deste estudo ajudarão a melhorar o design de dispositivos optoeletrônicos, como células solares e fotodetectores.