O que o cientista usando o Newtoniano clássico espera observar durante um efeito fotoelétrico?
Os cientistas que usam a física newtoniana clássica esperariam algo muito diferente do que é realmente observado no efeito fotoelétrico. Aqui está o porquê:
Previsão da física clássica: *
A energia é contínua: A física newtoniana assume que a energia luminosa é contínua, o que significa que pode ser absorvida em qualquer quantidade por um elétron.
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Intensidade determina a energia: A física clássica prevê que a intensidade da luz (brilho) determina diretamente a energia dos elétrons emitidos. Uma luz mais brilhante forneceria mais energia aos elétrons, levando a maior energia cinética e uma corrente mais forte.
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Sem frequência de limiar: Não haveria frequência mínima específica de luz necessária para ejetar elétrons. Mesmo a luz de frequência muito baixa, se intensa, deve fornecer energia suficiente para superar a função de trabalho (os elétrons de ligação à energia ao metal).
O que é realmente observado: *
Energia quantizada: O efeito fotoelétrico demonstra que a energia da luz é quantizada, o que significa que vem em pacotes discretos chamados fótons. Cada fóton tem uma energia fixa determinada por sua frequência (e =hν, onde h é constante de Planck e ν é a frequência).
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A frequência determina a energia: A energia cinética dos elétrons emitidos depende da frequência da luz incidente, não de sua intensidade. A maior luz de frequência (comprimento de onda mais curta) resulta em maior energia cinética dos elétrons.
* Frequência de limiar
: Existe uma frequência mínima (a frequência limiar) abaixo da qual nenhum elétrons é emitido, independentemente da intensidade da luz.
A discrepância: O efeito fotoelétrico contradiz diretamente a física newtoniana clássica. O comportamento observado só pode ser explicado pela natureza quântica da luz, onde a luz é composta de pacotes de energia discreta (fótons) e a transferência de energia ocorre de maneira quantizada.
Em resumo, a física newtoniana clássica preveria uma transferência contínua de energia luminosa, levando à emissão de elétrons, independentemente da frequência. Na realidade, o efeito fotoelétrico demonstra a natureza quantizada da luz e a existência de uma frequência limiar para a emissão de elétrons.