Hacia la comprensión del universo microscópico y el efecto fotoeléctrico

Nuestra manera de concebir la realidad siempre va cambiando en función de los avances que en ciencia se van logrando. Es como ponernos nuevas lentes y observar desde un nuevo punto de vista que, en muchas ocasiones, resulta contraintuitivo pero muy fructífero. 

En 1905, Albert Einstein, con tan solo 26 años, propuso que la luz, que en aquel entonces era considerada una onda que se propagaba a través del espacio, también podría ser considerada como una partícula. 

Estos cuantos de luz (la teoría cuántica o de los cuantos ya había sido propuesta en 1900 por Max Planck pero no había habido manera de comprobarla), podían transferir suficiente energía hacia la superficie de un metal para producir el llamado efecto foto-eléctrico. 

El concepto de efecto-fotoeléctrico proviene del fotón que es considerado, precisamente, como la partícula de la luz. Los fotones interactúan e impactan con los electrones de un metal arrancando sus átomos y cuando los electrones se mueven durante este proceso generan una corriente eléctrica. 

La física clásica -antes de que Einstein comprendiera las leyes del efecto foto-eléctrico- consideraba que la energía de la luz no estaba distribuida uniformemente, por lo que el físico judío vino a cambiar radicalmente ésta postura al afirmar que la luz se concentraría en paquetes separados. 

Hay que señalar también que cuanto mayor es la frecuencia de la luz que incide sobre los electrones de los átomos, mayor será la energía cinética (de movimiento) de los electrones expulsados, esto significa que a mayor energía mayor excitación. Esto, como hemos dicho, genera una corriente eléctrica que se ha traducido en grandes avances tan importantes como el descubrimiento del láser que tiene múltiples aplicaciones en la vida cotidiana. Gracias a la existencia del efecto foto-eléctrico, también podemos gozar de ordenadores y cualquier otro instrumento electrónico. 

El descubrimiento del efecto-fotoeléctrico también impulsó de manera decisiva a la Mecánica Cuántica, que es una rama de la física que explica el mundo microscópico de los átomos y otras partículas elementales bajo la noción de, al igual que la luz, los átomos se pueden comportar también tanto como ondas o como partículas. 

Y es curioso: a Einstein no le dieron el Premio Nobel de Física por sus trabajos en torno a la Relatividad General que en esos años no había manera de comprobar y que explica la gravedad en función de la curvatura del espacio-tiempo que genera la materia, sino, precisamente por el descubrimiento de las leyes que le dan sentido al efecto foto-eléctrico. El Premio se lo otorgaron en 1921 cuando tenía 42 años. 

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