Concepción dual del efecto fotoeléctrico

Pico Jiménez Heber Gabriel
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Resumen

Una teoría física parece demasiado significativa si, además de explicar los fenómenos físicos para la que ha sido construida, puede también explicar otros fenómenos fuera de su dominio original. Esto pasa con el efecto fotoeléctrico y la “Concepción dual del efecto Compton” La parte más extraña que tenemos en este momento del efecto fotoeléctrico, no está en discutir las observaciones de Lenard y las predicciones de Einstein, pues ya ellas están comprobadas y claras, el hecho ahora consiste en puntualizar como sucede este fenómeno, descubriendo que definitivamente el efecto fotoeléctrico es una particularidad especial del efecto Compton. Cuando un fotón choca un electrón, pueden suceder varias cosas que dependen únicamente de las propiedades intrínsecas que lleva el fotón incidente y el ángulo descrito por el rayo dispersado si es que lo hay, porque en el efecto fotoeléctrico no existe. Propongo para este fenómeno, pues una explicación matemática que parece funcionar correctamente sin contradecir a Compton, a Lenard ni a Einstein en el efecto fotoeléctrico. Esta predicción coincide justamente con lo que se ha encontrado en los resultados experimentales y sugieren una explicación que parece más practica en el contexto de la concepción dual de la materia y la luz. Por todo lo anterior es que consideramos este trabajo “Concepción dual del efecto Fotoeléctrico”, significativo y contundente para confirmar la “Concepción dual del efecto Compton” el cual formulo. El seno del ángulo teta en el efecto Compton cuando llega a 90 grados, precisamente es la pendiente de 45 grados de la recta que describen los electrones en su energía y frecuencia cumpliendo el efecto fotoeléctrico.

Desarrollo del tema

Einstein se dio cuenta y consideró, que el promedio en las fluctuaciones de los valores de energía contenidas en las radiaciones de un determinado volumen, eran iguales a la suma de dos términos, uno de esos términos es el que se obtendría con base en la teoría ondulatoria de Maxwell y el otro término, el que se obtendría de acuerdo con la teoría corpuscular de la luz.

(ħ · v)²+(m_o · c²)² = (m · c²)²

Einstein debió concebir que precisamente esa suma tuviera que ser vectorial y no lineal. Ratificando así al efecto fotoeléctrico confirmamos la predicción de que a cualquier velocidad que viaje un cuerpo, siempre su energía cinética será igual al producto de la constante de Planck por su frecuencia asociada, más esto seguirá siendo parejo al producto de la masa por la velocidad del cuerpo y la velocidad de la luz.
E_c = m.v.c = ħ · v

Además se ratifica la colisión inelástica que deforma al rayo incidente en la “Concepción dual del efecto Compton”. La masa, cantidad de movimiento y frecuencia en un fotón, varían de acuerdo al valor de su de energía cinética u ondulatoria.

Si lo anterior, aparte de todo lo demás no fuera de esa manera, la energía cinética del electrón expelido en el efecto fotoeléctrico, no se incrementaría en línea recta respecto a la frecuencia asociada como en la figura No.2.

El efecto fotoeléctrico se cumple solo en uno de los dos planos que constituyen el efecto Compton dual, planteamiento considerando un plano horizontal de la figura No1. Por tanto, iniciamos los cálculos del efecto fotoeléctrico a partir de las mismas ecuaciones del cálculo de Compton dual. Considerando la energía cinética en general

E_c = m.v.c = ħ · v

Figura. No.1

Figura. No.2

El efecto fotoeléctrico se configura cuando el ángulo teta del fotón dispersado en Compton llega a 90 grados y en ese momento la energía cinética del fotón dispersado desaparece como tal. Además en este mismo instante el ángulo (φ ) es igual a cero. El electrón chocado sale disparado de su lugar de origen en el material escogido solamente si ħ v₁ senθ  es de mayor intensidad que ħ v_o  porque el exceso constituiría ħ v_e, Ocurre solo cuando todo esto hace que el electrón incremente su energía cinética.

pc = ħ v_e = ħ v₁ senθ  – ħ v_o

Figura. No.3

Cuando el electrón tiene suficiente e insuperable energía de enlace, entonces devuelve igualmente deformados los fotones incidentes no dispersados, pero si reflejados, decreciendo así la energía cinética del electrón, aunque el electrón se sigue quedando con masa mientras teta no se llegue a 180 grados, configurando así el Compton inverso. Entonces en la grafica del efecto fotoeléctrico de acuerdo a su energía de enlace, describe la misma recta de la energía cinética pero en sentido contrario a 180 grados. Figura.No.4

Figura. No.4

En la figura No.4 se nota como el efecto Compton y fotoeléctricos inversos son imágenes especulares una de otra.

m_e = masa del electrón

m_te = masa total del electrón después del choque

ħ  = Constante de Planck

λ₁ = Longitud de onda del rayo incidente

λ₂ = Longitud de onda del rayo dispersado

v₁ = Frecuencia del rayo incidente

v₂ = Frecuencia del rayo dispersado

v_o = Frecuencia mínima de corte en el electrón

v_e = Frecuencia residual del electrón expelido

v_te = Frecuencia total del electrón chocado

Δm = magnitud de masa cinética del fotón incidente