INTRODUCCIN

En el mundo, se estn viviendo cada da diferentes eventos, unos cientficos y otros naturales, unos beneficiosos para la humanidad, otros son verdaderamente perjudiciales. Dentro de ellos se puede hablar sobre el efecto fotoelctrico y su incidencia en el mundo.Antes de tocar un tema especfico, es de gran importancia definirlo desde su origen, para as entender bien el mismo. Segn los recursos consultados, el efecto fotoelctrico fue descubierto por Heinrich, en 1887, al observar que ciertos metales, bajo la accin de la luz, emiten cargas negativas. Ms adelante se pudo comprobar que eran electrones y que la emisin se deba principalmente a la radiacin ultravioleta. Los metales alcalinos son una excepcin pues son capaces de emitir electrones al incidir ellos la luz visible. En algn momento se crey que Albert Einstein fue uno de los precursores del efecto fotoelctrico; sin embargo, a l este tema no le interesaba en s, adems de que su teora por la primera dcada del siglo pasado provocaba seras crticas negativas.Es importante sealar, que aunque Einstein no le interesaba mucho este tema, cre un artculo sobre el mismo, por el cual le fue concedido el premio Nobel de Fsica en el ao de 1921, el Efecto Fotoelctrico.La necesidad de ahondar ms sobre estos temas de gran importancia, es lo que actualmente est llevando a los estudiantes a investigar y desarrollar estrategias para aclarar sus dudas, es por ello que el presente trabajo de investigacin est dirigido al estudio del efecto fotoelctrico en el mundo, siendo este su objetivo principal, logrando llevar un mensaje a la institucin sobre la importancia de aportar su grano de arena en cuanto al calentamiento global, teniendo en cuenta que este tema est muy relacionado con la gran apertura de la capa de ozono que hoy existe en el planeta tierra, y que nadie se escapa a las graves consecuencias que esto est dejando, sin embargo, el ser humano ha demostrado su falta de inters al respecto y su desgano para aportar su ayuda en la materia, ya sea a travs de actos de conciencia o de conocimientos adquiridos.

Planteamiento del problema En el mundo se ha observado como la humanidad ha estado ligada siempre al surgimiento de eventos importantes que ayudan y afectan el curso de la historia, del desarrollo de civilizaciones enteras, en general, de la forma como se concibe el mundo que le rodea. Es increble observar que, a pesar de estar viviendo diariamente los diversos cambios mundiales, gracias a los diferentes fenmenos que se han venido dando, son pocos los cambios en cuanto a la forma de pensar del individuo, y su interactuar con el mundo, lo cual agrava cada da la situacin de la humanidad. En tal sentido, se quiso tomar un tema que abarque las problemticas que se estn presentando en el mundo, es decir, en todas las poblaciones del mundo, con respecto a la incidencia del efecto fotoelctrico en el ambiente, tomando como punto bsico, el calentamiento global. En este mismo orden de ideas, es importante definir claramente en qu consiste el efecto fotoelctrico, que, segn lo investigado, El efecto fotoelctrico consiste en la emisin de electrones por un material, cuando se hace incidir sobre l una radiacin electromagntica (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el trmino otros tipos de interaccin entre la luz y la materia: Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad elctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX. Efecto fotovoltaico: transformacin parcial de la energa lumnica en energa elctrica. La primera clula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.El efecto fotoelctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensin alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. La explicacin terica fue hecha por Albert Einstein, quien public en 1905 el revolucionario artculo Heurstica de la generacin y conversin de la luz, basando su formulacin de la fotoelectricidad en una extensin del trabajo sobre los cuentas de Max Planck. Ms tarde Robert Andrews Millikan pas diez aos experimentando para demostrar que la teora de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que s lo era.

Las caractersticas de la emisin fotoelctrica referida a un metal son: La emisin de electrones es instantnea al incidir la luz sobre el metal. El aumentar la intensidad luminosa se incrementa el nmero de electrones emitidos, pero no la velocidad de salida. La velocidad de los electrones emitidos solo depende de la frecuencia de la radiacin incidente. Para cada metal existe una cierta frecuencia umbral, por debajo de la cual no se produce emisin fotoelctrica.

Ante lo expuesto anteriormente, vale preguntar Cmo ha incidido el efecto fotoelctrico en el mundo?

Objetivos Objetivo General:Determinar la incidencia del efecto fotoelctrico en la vida diaria

Objetivos Especficos Diagnosticar los tipos de materiales que se pueden utilizar para comprobar la incidencia de la energa. Realizar un experimento donde se tome la energa solar y se puede medir la incidencia de este, elctrica y termicamente. Dar a conocer el proceso de conversin de la energa solar para poder ser utilizada por el hombre

Justificacin El presente trabajo de investigacin surgi como una necesidad percibida por los estudiantes, atendiendo al problema del calentamiento global y sus consecuencias, donde ms de una tercera parte de la tierra se ve amenazada por diferentes factores. Donde la humanidad se hace odos sordos, destruyendo gran parte de la vegetacin natural, sin querer crear conciencia al respecto. Del mismo modo, dicho proyecto se realiza para conocer la incidencia del efecto fotoelctrico en la vida diaria y en el mundo, y por ende, la participacin que debe tener el ser humano al respecto. En tal sentido, en esta investigacin se plantea proponer aspectos importantes que ayuden a la creacin de conciencia en el ser humano. Tomando en cuenta que se hace necesario sensibilizar, informar y concientizar a las personas sobre el tema planteado.

Maro TericoAntecedentes de la investigacin Origen Para entender todo al respecto, se hace necesario ahondar en lo terico, lo que permite analizar e interpretar los diferentes eventos y fenmenos que se estn presentando en la actualidad, especficamente el efecto fotoelctrico. Las primeras observaciones del efecto fotoelctrico fueron llevadas a cabo porHeinrich Hertzen1887en sus experimentos sobre la produccin y recepcin de ondas electromagnticas. Su receptor consista en unabobinaen la que se poda producir una chispa como producto de la recepcin de ondas electromagnticas. Para observar mejor la chispa Hertz encerr su receptor en una caja negra. Sin embargo la longitud mxima de la chispa se reduca en este caso comparada con las observaciones de chispas anteriores. En efecto la absorcin deluz ultravioletafacilitaba el salto de los electrones y la intensidad de la chispa elctrica producida en el receptor. Hertz public un artculo con sus resultados sin intentar explicar el fenmeno observado. En1897, el fsico britnicoJoseph John Thomsoninvestigaba los rayos catdicos. Influenciado por los trabajos deJames Clerk Maxwell, Thomson dedujo que los rayos catdicos consistan de un flujo de partculas cargadas negativamente a los que llam corpsculos y ahora se conocen como electrones. Thomson utilizaba una placa metlica encerrada en un tubo de vaco como ctodo exponiendo este aluzde diferente longitud de onda. Thomson pensaba que el campo electromagntico de frecuencia variable produca resonancias con el campo elctrico atmico y que si estas alcanzaban una amplitud suficiente poda producirse la emisin de un "corpsculo" subatmico de carga elctrica y por lo tanto el paso de lacorriente elctrica.La intensidad de esta corriente elctrica variaba con la intensidad de la luz. Incrementos mayores de la intensidad de la luz producan incrementos mayores de la corriente. La radiacin de mayor frecuencia produca la emisin de partculas con mayor energa cintica. En1902Philipp von Lenard realiz observaciones del efecto fotoelctrico en las que se pona de manifiesto la variacin deenergade los electrones con la frecuencia de la luz incidente. En1905Albert Einsteinpropuso una descripcinmatemticade este fenmeno que pareca funcionar correctamente y en la que la emisin de electrones era producida por la absorcin de cuantos de luz que ms tarde seran llamados fotones. En un artculo titulado "Un punto de vista heurstico sobre la produccin y transformacin de la luz" mostr como la idea de partculas discretas de luz poda explicar el efecto fotoelctrico y la presencia de una frecuencia caracterstica para cada material por debajo de la cual no se produca ningn efecto. Por esta explicacin del efecto fotoelctrico Einstein recibira elPremio NobeldeFsicaen1921. El trabajo de Einstein predeca que la energa con la que los electrones escapaban del material aumentaba linealmente con la frecuencia de la luz incidente. Sorprendentemente este aspecto no haba sido observado en experiencias anteriores sobre el efecto fotoelctrico. La demostracin experimental de este aspecto fue llevada a cabo en1915por el fsico estadounidenseRobert AndrewsMillikan

Interpretacin del efecto fotoelctrico: El efecto fotoelctrico es un fenmeno general, pero las experiencias citadas del cinc y del metal alcalino indican que la emisin de los electrones depende de la frecuencia de la luz excitatriz. Cuando se someten los metales a la accin sucesiva de las radiaciones luminosas, desde la radiacin ultravioleta hasta las infrarrojas, se comprueba que un metal determinado, el efecto fotoelctrico se produce cuando la frecuencia de la radiacin es superior a un valor lmite que se llama umbral fotoelctrico. Se ha podido comprobar que las partculas emitidas por los metales tienen la carga y la masa de los electrones e- y son iguales cualquiera que sea el metal empleado en la experiencia. Hiptesis de Einstein. Los fotones. Cuantificacin de la energa: El efecto fotoelctrico, descubierto por Hertz en 1887, demuestra que la energa luminosa transportada por las radiaciones que inciden en el metal se transforma en energa mecnica. Parte de esa energa mecnica se emplea en arrancar los electrones de la superficie del metal y parte se transforma en energa cintica de los electrones que salen expulsados con una velocidad (v). La teora ondulatoria de la luz no explica suficientemente el efecto fotoelctrico ya que segn esta teora, la energa luminosa es transportada por una radiacin. Sin embargo, se ha dicho antes, que el umbral fotoelctrico depende de la frecuencia de la radiacin excitatriz, y la mayor o menor iluminacin del metal influye en el nmero de electrones impulsados, pero no en la velocidad que adquieren. De aqu que se buscara una explicacin del fenmeno fotoelctrico partiendo de la teora de los quanta por el fsico Alemn Marx Planck (1858 - 1947) en el ao 1900. Segn esta teora la energa transportada por una radiacin de frecuencia (f) es siempre un mltiplo entero del producto (h x f) donde (h) representa una constante universal que vale, en el S.I., h = 6,62 x 10 -34 Joules.s. El producto (h x F) constituye el cuanto de energa, es decir, la menor cantidad de energa que se puede obtener en una radiacin de frecuencia (f): es como un tomo o grado de energa. Esto llevo a Einstein a replantear nuevamente la teora corpuscular de la luz debido a Newton, diciendo que la luz consta de pequeos cuantos o gramos de energa, a los que llam fotones. Cada fotn de una radiacin (luminosa) de frecuencia (f) transporta una energa.E = h x fSiendo:E: Energa del fotnh: Constante universal, llamada constante de Planck; su valor es 6,63x10 -34 joule.sf: Frecuencia de la radiacin. Se Observa que, segn sta ecuacin: La energa radiante, tal como la luz, se propaga en paquetes de energa, cuyos tamaos son proporcionales a la frecuencia de la radiacin.La energa ha de ser absorbida o emitida por cuantos completos, no siendo admisibles fracciones del cunto. En definitiva la energa, igual que la materia, presenta una estructura discontinua. A partir de la teora de Planck, todas las energas estn permitidas, sino slo aquellas que sean mltiples de (h).La hiptesis de Planck ha sido confirmada y es una de las ms fructferas de toda la Fsica; la cual fue presentada en un Congreso de Berln. Esta hiptesis, se bas en las radiaciones emitidas por cualquier fotn luminoso, indicando que no son un flujo continuo de ondas luminosas, sino una corriente de fotones individuales. Los fotones del rayo deluztienen una energa caracterstica, determinada por la frecuencia de la luz. En el proceso de fotoemisin, si unelectrnabsorbe la energa de unfotny ste ltimo tiene ms energa que la funcin trabajo, el electrn es arrancado del material. Si la energa del fotn es demasiado baja, el electrn no puede escapar de la superficie del material. Aumentar la intensidad del haz no cambia la energa de los fotones constituyentes, solo cambia el nmero de fotones. En consecuencia, la energa de los electrones emitidos no depende de la intensidad de la luz, sino de la energa de los fotones individuales. Los electrones pueden absorber energa de los fotones cuando son irradiados, pero siguiendo un principio de "todo o nada". Toda la energa de un fotn debe ser absorbida y utilizada para liberar un electrn de un enlace atmico, o si no la energa es re-emitida. Si la energa del fotn es absorbida, una parte libera al electrn deltomoy el resto contribuye a laenerga cinticadel electrn como una partcula libre. Einstein no se propona estudiar las causas del efecto en el que los electrones de ciertosmetales, debido a una radiacin luminosa, podan abandonar el metal con energa cintica. Intentaba explicar el comportamiento de laradiacin, que obedeca a la intensidad de la radiacin incidente, al conocerse la cantidad de electrones que abandonaba el metal, y a la frecuencia de la misma, que era proporcional a la energa que impulsaba a dichas partculas. Bases tericas. Energa La energa es la capacidad de los cuerpos o conjunto de stos para efectuar un trabajo. Todo cuerpo material que pasa de un estado a otro produce fenmenos fsicos que no son otra cosa que manifestaciones de alguna transformacin de la energa. Tipos de energai. Energa trmica: se debe al movimiento de las partculas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendr menos energa trmica que otro que est a mayor temperatura. La transferencia de energa trmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor.ii. Energa elctrica: es causada por el movimiento de las cargas elctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energa produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, trmico y magntico.iii. Energa radiante: es la que poseen las ondas electromagnticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La caracterstica principal de esta energa es que se puede propagar en el vaco, sin necesidad de soporte material alguno.iv. Energa qumica: es la que se produce en las reacciones qumicas. Una pila o una batera poseen este tipo de energa.v. Energa nuclear: es la energa almacenada en el ncleo de los tomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisin y de fusin

Energa Solar Es laenergaobtenida directamente delSol. Laradiacin solar incidente enla Tierrapuede aprovecharse por su capacidad para calentar o directamente a travs del aprovechamiento de la radiacin en dispositivos pticos o de otro tipo. Es un tipo deenerga renovable ylimpia, lo que se conoce comoenerga verde. La potencia de la radiacin vara segn el momento del da, las condiciones atmosfricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiacin el valor es superior a los 1000W/men la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce comoirradiacin. La radiacin es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiacin directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bveda celeste diurna gracias a los mltiples fenmenos de reflexin y refraccin solar en la atmsfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosfricos y terrestres. La radiacin directa puede reflejarse y concentrarse para su utilizacin, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones.

Efecto Fotoelctrico Formacin y liberacin de partculas elctricamente cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiacin electromagntica. El trminoefecto fotoelctricodesigna varios tipos de interacciones similares. En el efecto fotoelctrico externo se liberan electrones en la superficie de un conductor metlico al absorber energa de la luz que incide sobre dicha superficie. Este efecto se emplea en la clula fotoelctrica, donde los electrones liberados por un polo de la clula, el fotoctodo, se mueven hacia el otro polo, el nodo, bajo la influencia de un campo elctrico. El estudio del efecto fotoelctrico externo desempe un papel importante en el desarrollo de la fsica moderna. Una serie de experimentos iniciados en 1887 demostr que el efecto fotoelctrico externo tena determinadas caractersticas que no podan explicarse por las teoras de aquella poca, que consideraban que la luz y todas las dems clases de radiacin electromagntica se comportaban como ondas. Por ejemplo, a medida que la luz que incide sobre un metal se hace ms intensa, la teora ondulatoria de la luz sugiere que en el metal se liberarn electrones con una energa cada vez mayor. Sin embargo, los experimentos mostraron que la mxima energa posible de los electrones emitidos slo depende de la frecuencia de la luz incidente, y no de su intensidad. En 1905, para tratar de explicar el mecanismo del efecto fotoelctrico externo, Albert Einstein sugiri que podra considerarse que la luz se comporta en determinados casos como una partcula, y que la energa de cada partcula luminosa, o fotn, slo depende de la frecuencia de la luz. Para explicar el efecto fotoelctrico externo, Einstein consider la luz como un conjunto de "proyectiles" que chocan contra el metal. Cuando un electrn libre del metal es golpeado por un fotn, absorbe la energa del mismo. Si el fotn tiene la suficiente energa, el electrn es expulsado del metal. La teora de Einstein explicaba muchas caractersticas del efecto fotoelctrico externo, como por ejemplo el hecho de que la energa mxima de los electrones expulsados sea independiente de la intensidad de la luz. Segn la teora de Einstein, esta energa mxima slo depende de la energa del fotn que lo expulsa, que a su vez slo depende de la frecuencia de la luz. La teora de Einstein se verific por experimentos posteriores. Su explicacin del efecto fotoelctrico, con la demostracin de que la radiacin electromagntica puede comportarse en algunos casos como un conjunto de partculas, contribuy al desarrollo de la teora cuntica. El trminoefecto fotoelctricotambin puede referirse a otros tres procesos: la fotoionizacin, la fotoconduccin y el efecto fotovoltico. El Fotn se puede definir as: Un fotn es la unidad de radiacin electromagntica con una longitud de onda y una frecuencia determinada, que posee una cierta cantidad de energa llamada cuanto de energa.

La fotoionizacin es la ionizacin de un gas por la luz u otra radiacin electromagntica. Para ello, los fotones tienen que poseer la suficiente energa para separar uno o ms electrones externos de los tomos de gas. En la fotoconduccin, los electrones de materiales cristalinos absorben energa de los fotones y llegan as a la gama de niveles de energa en la que pueden desplazarse libremente y conducir electricidad. En el efecto fotovoltico, los fotones crean pares electrn-hueco en materiales semiconductores (vaseSemiconductor). En un transistor, este efecto provoca la creacin de un potencial elctrico en la unin entre dos semiconductores diferentes. El efecto fotoelctrico est basado en la Teora cuntica, teora fsica basada en la utilizacin del concepto de unidad cuntica para describir las propiedades dinmicas de las partculas subatmicas y las interacciones entre la materia y la radiacin. Las bases de la teora fueron sentadas por el fsico alemn Max Planck, que en 1900 postul que la materia slo puede emitir o absorber energa en pequeas unidades discretas llamadas cuantos. Otra contribucin fundamental al desarrollo de la teora fue el principio de incertidumbre, formulado por el fsico alemn Werner Heisenberg en 1927, y que afirma que no es posible especificar con exactitud simultneamente la posicin y el momento lineal de una partcula subatmica.

Paneles Fotovoltaicos Estn formados por un conjunto de celdas (clulas fotovoltaicas) que producenelectricidada partir de laluzque incide sobre ellos. La potencia mxima que puede suministrar un mdulo se denominapotencia pico. Tipos de panelesi.Monocristalinas: se componen de secciones de un nico cristal de silicio (reconocibles por su forma circular o hexagonal).ii.Policristalinas: cuando estn formadas por pequeas partculas cristalizadas.iii.Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.Este tipo de paneles producen electricidad encorriente continuay aunque su efectividad depende tanto de su orientacin hacia el sol como de su inclinacin con respecto a la horizontal, se tiende a las instalaciones fijas, por ahorros en mantenimiento y con una inclinacin al sur fija que depende de lalatitud. Por su potencia, la luz solar es la ms efectiva, pero las clulas solares funcionan con cualquier tipo, comose podra observar en las calculadoras de bolsillo, que tambin funcionan en interiores con luz artificial

Lahora solar pico(HSP) es una unidad que mide la irradiacin solar y se define como el tiempo en horas de una hipottica irradiancia solar constante de 1000 W/m2. Una hora solar pico equivale a 3,6 MJ/m2o, lo que es lo mismo, 1 kWh/m2, tal y como se muestra en la siguiente conversin:

Interpretacin grfica Si se representa en un grfico la distribucin horaria de la irradiacin incidente sobre la superficie terrestre se observa que los niveles varan a lo largo del da. Grficamente, la hora pico solar se interpreta como una funcin de valor constante que delimita la misma rea que la distribucin antes mencionada.Interpretacin grfica de la hora solar pico

Glosario de trminosAislantes:material con escasaconductividad elctrica.Amperio:unidad deintensidad de corriente elctrica.tomo:unidad ms pequea de unelemento qumicoque mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesosqumicos.Clula fotovoltaica: Es un dispositivo electrnico que permite transformar la energa luminosa (fotones) en energa elctrica (electrones), mediante el efecto fotoelctrico. Al grupo de clulas fotoelctricas se le conoce como panel fotovoltaico.Conductor:Se dice que un cuerpo esconductorcuando puesto en contacto con un cuerpo cargado deelectricidadtransmite sta a todos los puntos de su superficie.Conduccin de la electricidad:Los electrones que circulan alrededor delncleo del tomo, pueden saltar de un tomo a otro cuando se les aplica una diferencia de potencial elctrico que se llamavoltajey que se mide envoltios.En algunos materiales (por ejemplo los metales) es fcil hacer mover a loselectronesde tomo a tomo; en cambio en otros, como por ejemplo el vidrio, no lo es. Si es fcil mover los electrones de un tomo a otro se dice que el material esconductor. Utilizamos materiales conductores para llevar la electricidad de un lugar a otro.Colector solar: Tambin llamado panel solar, es un dispositivo que sirve para aprovechar la energa de la radiacin solar, transformndola en energa trmica para usos domsticos o comercialesEfecto fotoelctrico: Consiste en la emisin de electrones por un material cuando se le ilumina con radiacin electromagntica (luz visible o ultravioleta, en general). Efecto fotovoltaico: Transformacin parcial de la energa luminosa en energa elctrica.Fotn: Partcula mnima de energa luminosa o de otra energa electromagntica que se produce, se transmite y se absorbe."la luz es energa que se transmite por medio de fotones en forma de onda electromagntica"In:En la electrlisis, tomo que aparece en cada uno de los polos del electrlito como resultado de la descomposicin del mismo."el ion que aparece en el ctodo tiene carga positiva, se llama catin y procede de un elemento electropositivo; el ion que aparece en el nodo tiene carga negativa, se llama anin y procede de un elemento electronegativo"Hertz:unidad defrecuencia.Ohmio:es la unidad deresistencia elctricaPaneles fotovoltaicos:producenelectricidada partir de laluzque incide sobre ellos. La potencia mxima que puede suministrar un mdulo se denominapotencia pico.Potencia:significa la rapidez con la que se realiza un trabajoRadiacin solar:conjunto deradiaciones electromagnticasemitidas por elSol.Silicio:es unelemento qumicono metlico situado en el grupo 14 de latabla peridica de los elementosformando parte de la familia de loscarbonoideos.Vatio:es la unidad depotenciadelSistema Internacional de Unidades.Voltaje:es la presin que ejerce una fuente de suministro de energa elctrica o fuerza electromotriz(FEM)sobre las cargas elctricas o electrones en un circuito elctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente elctrica.Voltio:es launidad derivada del SIpara elpotencial elctrico,fuerza electromotrizy elvoltaje.

Marco Metodolgico

Metodologa

El presente estudio se enmarco en la modalidad de proyecto factible, segn el manual de Trabajo de Grado Especializacin, Maestra, y Tesis Doctorales de la Universidad Libertador (2001), la define como la investigacin, elaboracin y desarrollo de una propuesta o un modelo operativo variable para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos sociales, en esta caso sera la necesidad de demostrar la incidencia del efecto fotoelctrico en la vida diaria. Por otra parte se describirn las tcnicas con la que se trabaj, para recopilar la informacin necesaria, de modo que se pueda planificar y ejecutar las actividades. En esta parte del proyecto se describe un procedimiento que permite el clculo del tiempo, temperatura y Megabyte, por medio de un tester y del calentamiento solar, presentando los resultados tanto numricos como grficos que muestran la incidencia del efecto fotoelctrico en la vida diaria.

Diseo de investigacin El diseo de investigacin constituye el plan general del investigador para obtener respuestas a sus interrogantes o comprobar la hiptesis de investigacin. El diseo de investigacin desglosa las estrategias bsicas que el investigador adoptapara generar informacin exacta e interpretable. En cuanto al diseo de investigacin, este no es ms que la estrategia general que adopta el investigador para responder alproblema planteado. El diseo del proyecto de investigacin, est determinado por la investigacin de campo. Segn Arias (2006), consiste en la recoleccin de datos directamente de los sujetos investigados o de la realidad donde ocurren los hechos. En este sentido, los investigadores se trasladaron al ambiente seleccionado para ejecutar el experimento, para observar y realizar el diagnstico sobre los resultados obtenidos. Tipo de investigacin La investigacin se enmarca dentro de la modalidad de tipo de campo descriptiva. Segn Sampiere (1997), define la investigacin de campo descriptiva como un proceso sistemtico, riguroso y racional de recoleccin, tratamiento y anlisis y presentacin de datos, basados en una estrategia de recoleccin directa de la realidad de las informaciones necesarias para la investigacin Este planteamiento lo sustenta Mndez (2001), cuando se refiere tambin a la parte descriptiva, el mismo establece que la descripcin es unos de los subproductos de la observacin y es necesario para el establecimiento de explicaciones, permite reunir los resultados de las observaciones, si es el caso del fenmeno que se estudia. Por su parte Hernndez y col (1998), establece que la investigacin descriptiva consiste en estudiar una situacin, evento o proceso haciendo un anlisis de sus caractersticas, propiedades, y elementos constitutivos. Chvez (2003), seala que los estudios descriptivos solo pretenden especificar y detallar los resultados en funcin a una o grupos de variables, respecto a los cuales no existe hiptesis. En lneas generales en una investigacin descriptiva no se manipulan las variables para los hechos a suceder, va ms all de la recogida o tabulacin de datos, se ocupa del anlisis e interpretacin de los datos que han sido reunidos con un propsito definido la compresin y solucin de problemas importantes (Sampieri. R. y col. 2003). Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de Datos. En funcin del logro de los objetivos de este estudio, se emplearon instrumentos y tcnicas orientadas a obtener informacin o datos a travs de las siguientes tcnicas:

Observacin: Segn Hurtado (2000), la observacin es la primera forma de contacto o de relacin con los objetos que van a ser estudiados. Constituye un proceso de atencin, recopilacin y registro de informacin, para el cual el investigador se apoya en sus sentidos (vista,odo,olfato,tacto)Revisin Documental: segn Arias (2006), se basa en la obtencin y anlisis de datos, provenientes de materiales impresos u otros tipos de documentos.Experimento: es todo un proceso complejo en el que se emplean medidas y se realizan pruebas para comprobar y estudiar algn proceso antes de ejecutarlo por completo, en un experimento se realizan todo tipo de estudios, a fin de constatar la funcionalidad del objeto enestudio.

La Propuesta La parte experimental se realiz al aire libre, al frente de la casa de una de las estudiantes responsables del proyecto. El material que se utiliz fue: 1 Tester 1 termmetro 1 cronmetro 1 lmina de aluminio 1 lmina de Acero 1 lmina de Zinc

Cuadro de materiales

Grfico N 1Lmina de Aluminio

Durante este experimento, utilizando la lmina de aluminio, se pudo observar como el efecto fotoelctrico dio inicio al momento de empezar a calentar el material, a travs de la incidencia del sol sobre el mismo, tomando como referencia el tiempo de inicio a la 1:00 PM, alcanzando una temperatura mxima de 40,3 C a la 1:20 PM, es decir, 20 min luego de haber iniciado el experimento, observando una temperatura mxima de 2,4 voltios.

Grfico N 2Lmina de Acero

En este experimento se utiliz la lmina de acero, el mismo arroj como resultado, que el material empez a calentar a la 1:00, alcanzando su mxima en grado centgrado, a la 1:30, equivalente a 42,1 C, y su energa alcanz un total de 4,3 voltios. Tomando en cuenta el experimento anterior se puede decir que, se viene observando que el aluminio calienta con ms rapidez que el acero, sin embargo el acero, con 10 minutos ms de exposicin al sol, alcanza mayores valores que el aluminio.

Grfico N 3Lamina de Zinc

Con respecto al experimento con la lmina de Zinc, se pudo observar que, aunque este suele ser ms grueso que el aluminio, alcanz un total mayor que los otros dos, en un tiempo de 20 min, igual que el aluminio, pero con una energa de 5,2 voltios, alcanzando una temperatura de 45 C., esto indica que el Zinc es un material con mayor facilidad para que se logre el efecto fotoelctrico, del cual se podra decir que es debido a los componentes con el que est elaborado.

Grfico N 4Trozo de Vidrio

Por ltimo se trabaj con el trozo de Vidrio, de donde se obtuvo que, debido a sus compuestos, es el material que ms tiempo necesita para que el efecto fotoelctrico se d, puesto que al ser expuesto al sol se pudo observar que tard un tiempo de 45 min para dar inicio a su calentamiento, logrando alcanzar su temperatura mxima de 40,5 C a los 3,1 Voltios.

ANLISIS DE LOS RESULTADOS

En esta parte del proyecto, se presenta el resultado grfico de la informacin obtenida mediante la ejecucin del experimento. Iniciando con el anlisis descriptivo de todas las variables, dependientes e independientes, usadas en esta investigacin, lo que permite desarrollar un anlisis sobre el resultado obtenido. Despus se realiza un anlisis con tablas de contingencia que permite determinar relaciones significativas entre algunas de las variables estudiadas.

MaterialTiempoGradosVoltios

Aluminio 20 min.40,3 C2,4

Acero 30 min.42,1C4,3

Zinc 20 min. 45,0C5,2

Vidrio 50 min.40,5C3,1

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones: Los resultados obtenidos en el presente estudio permiten formular las siguientes conclusiones:Se logr precisar el funcionamiento y la estructura del prototipo realizado por los estudiantes responsables del proyecto, evaluando cada detalle y cambios que se generaban.Para determinar las leyes y principios de los cientficos mencionados en este proyecto, con respecto al efecto fotoelctrico, se deben estudiar todo lo que se refiera a energa solar, el efecto fotoelctrico, el fotn, y todo lo que al respecto implica.El desarrollo de este proyecto se logr, cubriendo todas las expectativas de los investigadores gracias a los experimentos realizados.Se demostr que la mejor manera para determinar la incidencia del efecto fotoelctrico en la vida diaria es a travs de los experimentos, evaluando cada uno por separado. En conclusin, y tomando en cuenta lo ates dicho, se confirma que, durante el experimento realizado se pudo demostrar que si se da el efecto fotoelctrico por medio de las radiaciones solares, el cual hace que realmente se produzcan vibraciones de las molculas, utilizando diferentes materiales, tales como el aluminio, el acero, el zinc y el vidrio. Por medio de este experimento, se pudo constatar que si se genera energa a travs de los materiales y los rayos solares, demostrando que unos tardan ms que otros de acuerdo a su composicin, como es el caso del vidrio, con el cual se observ que al momento de su experimento, el voltaje suba y bajaba, hasta alcanzar su energa a los 50 minutos, quedando estable a 3,1 Voltios.

Recomendaciones En virtud a las conclusiones antes mencionadas, se hace necesario formular una serie de recomendaciones con la finalidad de impulsar el desarrollo de este tipo de actividades, en cuanto a la comprobacin de teoras de esos grandes cientficos como Einstein, Planck, y Heinrich Hertz, en cuanto al efecto fotoelctrico, puesto que es de gran importancia, demostrar por uno mismo lo que estas teoras se plantean. A continuacin se presentan algunas recomendaciones:Impulsar este tipo de actividades, para fortalecer las materias prcticas en las instituciones. Ms preocupacin por parte de los estudiantes, para que desarrollen este tipo de actividades, para demostrar con hechos lo que en las teoras se describe.Estudiar la posibilidad de presentar proyectos cientficos que estimulen ms a los estudiantes a preocuparse ms por las materias prcticas. Que la institucin se preocupe ms en formar a los estudiantes para la elaboracin de proyectos.

Bibliografa

Adolfo Eloy Acosta y Horacio Gonzlez (2.002). Tesis de grado de la Universidad Nueva Esparta. Sistema Opto-Elctrico para un Enlace punto a punto. Carlos Andrs Carvajal T. (2002) El Espectro Electromagntico. Disponible en: http://almaak.tripod.com/temas/espectro.htm Manual de orientaciones para la redaccin y presentacin de trabajos de investigacin en el festival juvenil de la ciencia. www.google.com.co www.wikipedia.org www.astro.inin.mx www.bibliotecavirtual.dgb.umich.

Anexos

Ejecucin del experimento

Repblica bolivariana VenezuelaMinisterio del poder popular de educacinL.B. Rafael Mara UrrecheagaPampn Trujillo

La Incidencia del Efecto Fotoelctricoen la vida diaria

Integrantes.Gonzlez Ariadna. # 05Prez Paola # 10Moreno Angenil # 20Santos Norelys # 24

5 Ao, seccin B

Prof. Jackeline Canelones

Pampn, Abril de 2015Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la EducacinL.B. Rafael Mara UrrecheagaPampn, Edo. Trujillo

Ttulo: La Reflexin de la luz a travs de espejos. Autoras: Gonzlez Ariadna, Prez Paola, Moreno Angenil, Santos Norelys

Resumen El presente trabajo tiene como finalidad presentar un experimento sobre la incidencia del efecto fotoelctrico en la vida diaria. En el mismo se desarrollarn las partes del trabajo, tales como: la introduccin, las bases tericas, los objetivos, tanto generales, como especficos y todo lo referente al marco metodolgico. En tal sentido, se pretende demostrar, a travs de experimentos, como inciden los rayos solares para lograr el efecto fotoelctrico en diferentes materiales como el aluminio, el acero, el zinc y el vidrio. Con todo esto se pretende orientar a los individuos, tomando en cuenta las teoras de algunos cientficos, los conceptos sobre el tema planteado, y el anlisis obtenido de dicho experimento, con sus conclusiones y recomendaciones.

Palabras clave:efecto fotoelctrico, energa solar, efecto fotovoltaico, fotn, experimentos.

iiNDICE GENERAL

Resumen.ndice General.. iiiii

ndice de Grficos...iv

Introduccin..1

EL PROBLEMA2

Objetivo General.3

Objetivos Especficos.3

Justificacin..4

MARCO TERICO

Bases Tericas.4

MARCO METODOLGICOMetodologa.Diseo de investigacin .1717

Tipo de investigacin 18

Anlisis de los resultados20

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones.25

Recomendaciones26

Bibliografa.. 27

Anexos 28

iiiNDICE DE GRAFICOSGrafico N 1...................................................................................... 21

Grafico N 2...................................................................................... 22

Grafico N 3...................................................................................... 23

Grafico N 4...................................................................................... 24

iv13