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Montaje experimental Lab 6

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Resumen
El efecto fotoeléctrico es un punto clave para comprender la física cuántica, y también es un avance importante en la física moderna, porque la naturaleza de las ondas luminosas se puede entender a partir de este teorema. Por tanto, el proyecto de investigación se basa en el estudio de los efectos antes mencionados a través del simulador PhET, que recrea el experimento más utilizado para analizar el efecto con el fin de comprenderlo y aplicarlo a diferentes metales, lo que se logrará, determinando la longitud de onda requerida para producir el efecto, y calcular la energía cinética liberada por los electrones del metal; en base a esto, es posible comprender la influencia de estas magnitudes en el efecto fotoeléctrico estableciendo la relación entre corriente, voltaje, frecuencia e intensidad de la luz.
Montaje experimental
Para que el estudiante conozca los principios del efecto fotoeléctrico y puedan reproducir el fenómeno en distintos metales a través de una simulación para entender de qué manera influyen factores como la intensidad luminosa, la longitud de onda y la corriente eléctrica se realizó una práctica utilizando el simulador Phet, la cual se hizo en dos fases.
Fase 1: En esta primera parte se busca observar, analizar y comparar el comportamiento de destinos materiales durante este efecto fotoeléctrico, específicamente el trabajo (w). Con ayuda del simulador se halló la longitud de onda umbral λ0 de cada material como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Ejemplo con sodio del montaje para medir la longitud de onda umbral de cada material.
Teniendo la longitud de onda umbral se halló la frecuencia (fo) y el trabajo (w), usando las fórmulas 1 y 2 respectivamente, teniendo en cuenta que y .
 (1) (2)
Los datos hallados y calculados de cada material fueron recopilados en la taba 1.
	Materiales
	λ0 (m)
	f0
	W(J)
	Sodio
	0,000000539
	5,56586E+14
	3,68794E-19
	Zinc
	0,000000288
	1,04167E+15
	6,90208E-19
	Cobre
	0,000000263
	1,14068E+15
	7,55817E-19
	Platino
	0,000000196
	1,53061E+15
	1,01418E-18
	Calcio
	0,000000427
	7,02576E+14
	4,65527E-19
	Desconocido
	0,000000335
	8,95522E+14
	5,93373E-19
Tabla 1. Datos de la longitud de onda umbral, frecuencia y trabajo de cada material.
Análisis: Con la tabla 1 podemos observar que el trabajo realizado de cada material en orden de mayor a menor es: Cobre, Zinc, Desconocido, Calcio, Sodio, Platino. Siendo el cobre el que más realiza trabajo y el platino el que menos.
Fase 2: En esta se buscó hallar la constante de Planck (h) y el trabajo (w) de un material de forma experimental, y compararlo con los valores teóricos, para esto se escogió uno de los materiales vistos anteriormente, que en este caso se escogió el sodio. Sabiendo la longitud de onda umbral, se tomaron 6 valores de longitud de onda inferiores a esta, midiendo el potencial de frenado V0 reuniendo los datos para cada λ como se muestra en la tabla 2.
	Sodio
	λ(m)
	V0(V)
	0,00000045
	-0,45
	0,00000035
	-1,25
	0,0000003
	-1,8
	0,00000025
	-2,65
	0,0000002
	-3,9
	0,00000015
	-6
Tabla 2. Datos sobre el material sodio con λ menores a λ0 y su respectivo
potencial de frenado V0.
Luego, con esta información se pudo hallar la frecuencia (f) y formar así una relación entre estos, tabulando los resultados en la tabla 3 y graficándolo en la grafica 1 como se puede ver a continuación. 
	Sodio
	f
	V0(V)
	6,66667E+14
	-0,45
	8,57143E+14
	-1,25
	1E+15
	-1,8
	1,2E+15
	-2,65
	1,5E+15
	-3,9
	2E+15
	-6
Tabla 3. Relación entre la frecuencia y el potencial de frenado del sodio.
Grafica 1. Potencial de frenado vs la frecuencia con el material sodio.
Una vez hecho esto se va a hallar de forma experimental la constante de Planck (h) y el trabajo (w), usando la ecuación de la recta en la gráfica, sabiendo que la pendiente (m) y h, tanto como el corte en la gráfica (b) y el trabajo(w), se relacionan como e muestra en las ecuaciones 3 y 4 respectivamente.
 (3) (4)
Recordando que la carga eléctrica del electrón es posible calcular y dar como resultado que la constante de Planck experimental es y que el trabajo hallado de forma experimental es 
Análisis: Una vez hallado los valores anteriores se procede a compáralos con los valores teóricos y , y para esto se calculó el porcentaje de error.
Observando que el porcentaje de error en la constate de Planck cuando comparamos la experimental y teórica puede tender a ser considerable, y en el cálculo del trabajo cuando es usado el sodio presenta un menor porcentaje de error, pero ninguno de estos valores experimentes muy alejados de los teóricos.
Conclusiones.
· Se logró identificar una relación para materiales como el sodio de proporcionalidad directa entre su longitud de onda y su potencial de frenado
· Se determinó que la energía de los fotones va a estar influenciada por la longitud de la onda, manteniendo una relación inversamente proporcional.
· Así mismo logramos ver una relación inversamente proporcional entre la frecuencia su potencial de frenado, ya que mientras aumenta la frecuencia el potencial de frenado disminuye
Vo vs f
Vo	
666666666666666.63	857142857142857	999999999999999.88	1199999999999999.8	1499999999999999.8	1999999999999999.8	-0.45	-1.25	-1.8	-2.65	-3.9	-6	Frecuencia
Potencial de frenado V0