Fisika: Efektu Fotoelektrikoa, Lenz eta Sorgailuak

Fisika: Efektu Fotoelektrikoa eta Energia Kuantizatua

Einsteinek efektu fotoelektrikoaren teoria egiteko Planck-en hipotesian oinarritu zen.

Planck-en Hipotesia

• Erradiazioa igortzen duten atomoek osziladore harmonikoen portaera dute, hau da, atomoak bibratzen daudela esan zuen.
• Osziladore bakoitzak xurgatzen edo igortzen duen erradiazioaren energia bere oszilazio-maiztasunaren, f, proportzionala da: E₀ = h·f (h = Planck-en konstantea).

Honela, osziladore harmoniko bakoitzak igorri edo xurgatu zezakeen E energia totala E₀ baliozko energia zatien kopuru osoa, n, izan behar zuen:

E = nE₀ ; E = nhf (n = 1, 2, 3...).

Ezin da edozein balio trukatu. hf energia paketei kuanto izena eman zitzaien. Beraz, osziladorearen energia kuantizatua zegoen eta n zenbaki kuantikoa zeritzon.

Planck-ek honi esker lehen azaldutako esperimentuekin azaldu zuen beharturiko banaketa.

Argiaren Izaera Duala eta Efektu Fotoelektrikoa

Einstein-en arabera argiaren energia ere kuantizatuta dago, argiak partikula bat du esleituta, fotoia deritzona. Fotoi bakoitzaren energia erlazionatuta dago beraz maiztasunarekin: E = h·f.

Izaera duala du argiak, batzuetan uhin bat da eta beste batzuetan partikula bat, beraz energia trukatzeko, fotoiak duen energia trukatzen du.

Fotoelektroiaren Energia Zinetikoa

E_z = hf - W

E_z_MAX = hf - W₀

W₀ erauzketa lana (energia minimoa elektroia atomotik ateratzeko).

(Jatorrizko testuko formula gehigarriak):

• E_z = hf - W₀
• E = nhf
• Φ = hf - W₀
• V = λf

Lenz-en Legea

Induzituriko korrontearen noranzkoak korronte hori sortzen duen kausaren aurka egiten diona da.

Zirkuituan korrontea induzitzeko hiru faktore alda ditzakegu:

• Eremu magnetikoaren intentsitatea (B).
• Zirkuituak eremuarekiko duen orientazioa (alfa angelua).
• Zirkuituak mugaturiko gainazalaren azalera (S), azken hau zirkuitua deformatuz alda daiteke.

Iman baten ipar poloa espira baterantz hurbiltzean, handitu egiten da espiran zeharreko fluxu magnetikoa. Korronte induzituaren noranzkoak handipen horri aurka egingo dio.

Beste batzuetan, fluxuaren (Φ) emendioa gutxiagotzeko joera du; imana urruntzean, korrontearen noranzkoa alderantzizkotzen da.

(Jatorrizko testuko oharra: DIBUJO+ FORMULAS)

Aplikazioak: Sorgailu Elektrikoak

Energia moten arteko transformazioak lortzeko, sorgailuak erabiltzen ditugu.

Sorgailu Elektrikoa

Sorgailu elektrikoak energia mota jakin bat energia elektriko bihurtzen du.

Bi mota daude:

• Korronte elektriko jarraia sortzen badu, dinamoa deritzo.
• Korronte alternoa sortzen badu, alternadorea deritzo.

Alternadorea

Iman iraunkorrek sorturiko B eremu magnetiko uniforme batean era mekanikoan, ω (omega) abiadura angeluar konstantez birarazten den espira lau bat da.

Espira eremu magnetikoan biraka dabilen bitartean, fluxu magnetikoa (Φ) aldatuz doa eta i.e.e. bat induzitzen da espiran.

Espirak S azalera duela jorik, aldiune bakoitzean espiran zeharreko fluxu magnetikoa Φ = B·S·cosθ da, non θ (theta) S eta B bektoreek eratzen duten angelua den.