Como ocorre o Efeito Fotoelétrico

Apenas uma explicação de como ocorre o Efeito Fotoelétrico.

O Efeito Fotoelétrico e as Portas Automaticas

Como é possível que as portas automáticas abram sem que ninguém aperte algum botão ou acione algum mecanismo? Como as luzes acendem e apagam automaticamente, dependendo da intensidade da luz que o dia possui? E como os alarmes são acionados ou desligados quando alguém passa por seus sensores?

 As aplicações que são ilustradas nas questões acima são possíveis graças a um efeito físico conhecido como efeito fotoelétrico. A sua descoberta se deu totalmente por acaso, quando o físico alemão Heinrich Rudolf Hertz estudava a natureza eletromagnética da luz e percebeu que a luz proveniente de um centelhador de partículas interferia diretamente na medição dos resultados. Apesar de estudar a fundo este efeito, a explicação para este fenômeno só foi dada por Einstein, o que rendeu a ele o Prêmio Nobel de Física. 

 O chamado efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz). Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando elétrons da placa. Graças ao efeito fotoelétrico, é possível que as portas automáticas se abram sozinhas, ou que possamos assistir a um filme no cinema ou ainda que aquelas torneiras com sensores funcionem quando você aproxima as mãos. A aplicação deste efeito ocorre através das células fotoelétricas, as quais podem ser de diversos tipos, dentre eles, as células fotoemissivas e as células fotocondutivas. 

 As células fotoelétricas são dispositivos que são capazes de transformar a energia luminosa proveniente de uma fonte de luz em energia elétrica. Uma célula fotoelétrica pode funcionar como geradora de energia elétrica a partir da luz, ou como um sensor capaz de medir a intensidade luminosa. 

E no caso das portas automáticas, a combinação de uma célula fotocondutiva com um relé permite que essas portas se abram e se fechem apenas com a aproximação de uma pessoa no sensor. Mais, esses aparelhos acionam um dispositivo que funciona como uma maçaneta, abrindo e fechando as portas quando alguém se aproxima do sensor fotoelétrico estrategicamente colocado para que todas as pessoas que passem por ele acione as portas a tempo de abri-las até a sua passagem. Este tipo de célula também é utilizado nos chamados sensores de presença, que acedem ou desligam as luzes de um cômodo dependendo da presença ou não de alguma pessoa.

 No caso das lâmpadas dos postes de iluminação pública que acendem e se desligam, os sensores utilizados são sensores fotoemissivos que permitem a passagem da corrente elétrica que acende a lâmpada assim que a intensidade da luz captada pela célula diminui ou que fecha o circuito elétrico quando a intensidade é suficiente para iluminar o ambiente.

  São diversos tipos de células fotoelétricas existentes no mercado, dentre as quais se destacam os tipos mais utilizados: Silício Cristalino, Silício Amorfo, CIGS, Arseneto de Gálio e Telureto de Cádmio. Essas células são aplicadas tanto em painéis solares como também em monitores de LCD e de plasma.

Publicado por : Erick Lodi

O Laser em Festas

CLIP LASER 

Consiste em um videoclipe utilizando a luz laser para projetar imagens sincronizadas com áudio. São imagens, efeitos e textos criados especialmente para este momento com a parceria entre o departamento de criação da Skylaser e o cliente. 

Geralmente o clip laser antecede a entrada da debutante valorizando ainda mais este momento glamouroso. 

Em festas de 15 anos, casamentos e demais eventos sociais este clip pode ser feito contando uma história ou seguindo o tema da festa. Além de contribuir para a escolha das imagens a serem utilizadas, o cliente também pode escolher qual a trilha sonora fará parte do clip, assim conseguimos através deste trabalho passar a emoção da família na realização desse momento tão especial. 

EFEITO TÚNEL 

É um efeito de luz a laser que surge no formato de um túnel para que se faça a entrada através dele. 

PROJEÇÃO RETRATO A LASER 

A Skylaser por possuir em seu departamento de criação profissionais em desenho, desenvolveu mais esta técnica diferente e inusitada que é a projeção do retrato a laser em áreas próprias do evento ou em tela especial. 

EFEITOS PARA PISTA DE DANÇA 

Com equipamentos profissionais e mão-de-obra especializada, a Skylaser faz a diferença na sua festa. Os efeitos de luz laser controlados por um Laser Jockey (operador de luz laser) acompanham o ritmo da pista de dança envolvendo não só as pessoas que estão neste espaço como também todos os convidados que estão no salão.

Publicado por: Erick Lodi

Um Avaço Na Industria

Foi dado este mês um passo decisivo para a fabricação dos chamados dispositivos nanoplasmônicos, capazes de processar informação milhares de vezes mais rapidamente do que os atuais chips microeletrônicos. Essa inovação abre as portas para a produção de diodos LEDs mais eficazes e detectores químicos e biológicos mais sensíveis, para o aumento de resolução dos microscópios, para a nanolitografia e para o uso de nanolaser para cura de câncer. 

Esse avanço tecnológico havia sido imaginado nos anos 1980, mas empacou na dificuldade para produzir feixes coerentes de radiação plasmônica, decorrente do movimento dos elétrons livres em superfícies metálicas. Agora, esse obstáculo acaba de ser superado, com a produção dos primeiros spasers. 

Esse dispositivo – cujo nome é um acrônimo de “amplificação de plásmons superficiais por emissão estimulada de radiação” – é o menor laser do mundo. Porém, para apreciarmos os fundamentos do spaser, convém examinarmos como funciona um laser (acrônimo, em inglês, de “amplificação da luz pela emissão estimulada de radiação”), desses que a gente vê em operação em consultórios odontológicos e clínicas médicas. 

                                                        
Publicado por: Erick Lodi

A utilização do laser na medicina

É o mais moderno equipamento para tratamento de varizes através do laser. É um método não-invasivo, não tem necessidade de internação e anestesia, é um processo rápido, seguro e altamente eficaz. Esta tecnologia a laser para tratamento de vasos, chamado VascuLight®, trata praticamente todos os tipos de varizes, sejam elas profundas ou superficiais.Acabar com as varizes agora é uma questão de poucos minutos, já que as sessões duram entre cinco e dez minutos, com retorno às atividades imediatamente após o tratamento. Este aparelho, lançado há pouco mais de um ano nos Estados Unidos, tem se tornado uma “coqueluche” nesta área de tratamento vascular. Sem necessitar de exames prévios e repouso após as sessões, esta nova técnica, já consagrada internacionalmente, vem se mostrando como uma alternativa extremamente eficaz no combate a este mal, o qual assola a grande totalidade das mulheres.
O laser vem sendo usado para tratamento de microvarizes há mais de dez anos. Inicialmente os aparelhos deixavam manchas, sendo que os aparelhos mais recentes tratavam, mas os resultados eram demorados. O VascuLight veio para resolver a questão da rapidez e da eficiência, sem que as desagradáveis manchas ficassem como lembrança do tratamento.
As ondas de laser emitidas pelo VascuLight penetram através da pele sem danificá-la, chegando até às veias, que após receberem esta energia, sofrem um aquecimento localizado, que como conseqüência “fervem” o sangue do vaso acometido pelo processo varicoso, provocando uma grande reação deste vaso, que é destruído e que vai ser absorvido pelo próprio organismo. E todo este processo de aplicação do VascuLight não impede que esta paciente saia da clínica e possa retornar ao trabalho, viajar, comparecer a um compromisso ou qualquer outra atividade.

Publicado por: Erick Lodi

LED`S Aplicação do Efeito Fotoelétrico

Atualmente, o efeito fotoelétrico é usado em muitas aplicações da eletrónica. Muito se fala do aquecimento global e da crise energética, o que leva a um aumento da importância das energias renováveis, como a energia solar. Os painéis fotovoltaicos são constituídos por placas geralmente de Silício dopado – para aumentar a sua condutividade elétrica – ou de Arseneto de Gálio, por terem uma energia de remoção relativamente baixa (são retirados eletrões com facilidade). Esses eletrões livres são obrigados a fluir numa certa direção devido a campos elétricos de outros materiais constituintes da placa, e pode-se aumentar o rendimento usando díodos – componente eletrónico que obriga a corrente elétrica a fluir num sentido. As células fotovoltaicas também podem ser usadas como sensor de intensidade luminosa. Usando uma resistência elétrica com material de células fotoelétricas obtém-se uma resistência cujo valor depende da quantidade de luz, podendo assim usá-las como sensores da intensidade luminosa. Isto torna possível outra aplicação deste fenómeno físico: regular o brilho. Se ficar muito escuro acendem-se as luzes (e o ecrã do Smartphone fica mais iluminado); se houver muita luz, esta baixa de forma automática, diminuindo o consumo. Os sensores de intensidade luminosa têm muitas outras aplicações, como portas automáticas, elevadores e dispositivos de segurança (ex. na indústria, para desligar o equipamento se alguma parte do corpo de um operário se encontrar em zona de perigo). Em laboratório, também se usa este tipo de sensores para um maior controlo da intensidade em experiências que depende deste factor. Mas, para além de abrir portas, o efeito fotoelétrico é fundamental para coisas tão díspares como a obtenção de energia dos satélites (comunicações), converter radiação em sinais elétricos (fotomultiplicadores, fundamentais em vários ramos de investigação) ou técnicas de imagem em medicina (PET, RMN). Tudo isto só é possível por causa de Hertz e Einstein.

Definição do Efeito Fotoelétrico

O efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) de freqüência suficientemente alta, que depende do material. Ele pode ser observado quando a luz incide em uma placa de metal, literalmente arrancando da placa elétrons. Esse efeito é bem observado quando se coloca algum objeto de metal no microondas (não recomendável fazer esse teste em casa, pois é altamente perigoso).
Os elétrons que giram à volta do núcleo são aí mantidos por forças de atração. Se a estes for fornecida energia suficiente, eles abandonarão as suas orbitais. O efeito fotoeléctrico implica que, normalmente sobre metais, se faça incidir um feixe de radiação com energia superior à energia de remoção dos electróns do metal, provocando a sua saída das orbitais: sem energia cinética (se a energia da radiação for igual à energia de remoção) ou com energia cinética, se a energia da radiação exceder a energia de remoção do electrón.
A grande dúvida que se tinha a respeito do efeito fotoelétrico era que quando se aumentava a intensidade da luz, ao contrário do esperado, a luz não arrancava os elétrons do metal com maior energia cinética. O que acontecia era que uma maior quantidade de eléctrons era ejectado.
Por exemplo, a luz vermelha de baixa intensidade estimula os elétrons para fora de uma peça de metal. Na visão clássica, a luz é uma onda contínua cuja energia está espalhada sobre a onda. Todavia, quando a luz fica mais intensa, mais elétrons são ejetados, contradizendo, assim a visão da física clássica que sugere que os mesmos deveriam se mover mais rápido (energia cinética) do que as ondas.
Quando a luz incidente é de cor azul, essa mudança resulta em elétrons muito mais rápidos. A razão é que a luz pode se comportar não apenas como ondas contínuas, mas também como feixes discretos de energia chamados de fótons. Um fóton azul, por exemplo, contém mais energia do que um fóton vermelho. Assim, o fóton azul age essencialmente como uma "bola de bilhar" com mais energia, desta forma transmitindo maior momento a um elétron. Esta interpretação corpuscular da luz também explica por que a maior intensidade aumenta o número de elétrons ejetados - com mais fótons colidindo no metal, mais elétrons têm probabilidade de serem atingidos.
A explicação correta para esse efeito foi dada por Albert Einstein, que em 1921, deu ao cientista alemão o prêmio Nobel de Física.
Energia da radiação incidente= Energia mínima de remoção do electrão + Energia cinética do electrão

A descoberta do laser

A descoberta do laser, no final da década de 50, é um marco na história da humanidade. Essa fonte de luz, que permite associar características como a coerência, a elevada intensidade e o grande direcionamento do feixe emitido, possibilitou avanços nas telecomunicações, na indústria, na medicina, nas operações militares e na pesquisa científica das mais diversas áreas do conhecimento.

Passado mais de meio século, o laser continua sendo uma ferramenta valiosa para os cientistas. São inúmeras as suas aplicações e, na agropecuária, pesquisadores da Universidade Federal de Lavras (Ufla) e do Centro de Investigaciones Opticas (CIOp), em La Plata, Argentina, encontraram mais uma maneira vantajosa de utilizá-lo. Com o apoio da FAPEMIG, eles desenvolveram uma tecnologia que permite obter informações de materiais biológicos iluminados pelo laser, sem causar interferências ou danificá-los. O trabalho de medir a umidade ou identificar a presença de fungos em sementes, por exemplo, ou, ainda, o de avaliar a fertilidade dos machos reprodutores pode tornar-se mais rápido, preciso e econômico.

Publicado por:Erick Lodi