1904 - O Efeito Fotoelétrico

Albert Einstein

     Cinco anos após os trabalhos de Planck, o jovem físico de origem alemã, Albert Einstein, trabalhando em um escritório de patentes em Berna (Suíça), propôs uma nova hipótese, estendendo a idéia de quantização agora para um novo domínio. É que no final do século XIX uma série de experiências revelaram que elétrons são emitidos de uma superfície de metal, quando a mesma é atingida por luz de frequência suficientemente alta (por exemplo, luz ultravioleta). Esse fenômeno passou a ser conhecido como efeito fotoelétrico.

     Havia contudo alguns problemas, pois os resultados experimentais novamente discordavam da teoria clássica (Eletromagnetismo), que na época dava um tratamento ondulatório aos fenômenos luminosos. É importante lembrar aqui que embora Planck anos antes, tivesse pressuposto que a energia eletromagnética irradiada por um objeto aquecido emerge de maneira descontínua, Planck não duvidava que ela se propagava no espaço de maneira contínua, na forma de ondas eletromagnéticas.

     A idéia que Einstein usou para resolver os problemas observados com o efeito fotoelétrico, novamente recorre a quantização. Einstein, propôs que a luz não só é emitida como um quantum num determinado instante, mas também se propaga como quanta individuais. De posse desta hipótese foi possível de imediato explicar o efeito fotoelétrico.

Segundo Einstein, a energia de cada fóton incidente seria dada por E=h.f, onde "h", é a constante de planck, e "f", a frequência da luz incidente.

     Para se avaliar o significado da inovação conceitual formulada por Einstein, basta lembrar que ele estava propondo que fenômenos luminosos como reflexão, refração, difração e interferência que na época eram perfeitamente explicados como fenômenos ondulatórios, poderiam ser considerados como pequenas partículas, ou grãos, de energia eletromagnética. Einstein assim retoma idéias que haviam sido propostas por Isaac Newton em torno de 1700, mas que eram consideradas no início do século vinte como obsoletas.