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Qué es la célula fotoeléctrica y cómo funciona

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En 1896, los alemanes Julius Els­ter y Hans F. Geitel inventaron la célula fotoeléctrica o fotocélula, uno de los aparatos con más aplicaciones en la tecnología moderna. Cuatro años des­pués de su invención, la célula fo­toeléctrica entraba en los laboratorios para pasar al ámbito de las aplicaciones prácticas. En CurioSfera-Ciencia.com, te explicamos qué es una fotocélula, su principio de funcionamiento y aplicaciones.

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¿Qué es una célula fotoeléctrica?

Una célula fotoeléctrica es un mecanismo que consta de un tubo electrónico cuyo cátodo es sensible a los rayos luminosos. Al recibir el im­pacto de los fotones, la célula se excita y emite electrones, que son captados por el ánodo. La co­rriente así producida es propor­cional a la intensidad de la luz.

Entre las aplicaciones de los sensores fotoeléctricos encontramos desde la fotometría astronómica hasta la televisión, pasando por los siste­mas de vigilancia, las células so­lares o, en artes gráficas, el reco­nocimiento de los colores para su reproducción.

Principio de funcionamiento de la fotocélula

El efecto fotoeléctrico ya había sido descrito en 1837, aun­que en realidad no sería «redes­cubierto» y comprendido parcial­mente hasta 1887, cuando el ale­mán Heinrich Rudofl Hertz ob­servó que la luz ultravioleta mo­dificaba el voltaje mínimo necesa­rio para producir una chispa entre dos electrodos.

Más tarde se dedujo que el cátodo emitía unos rayos «discretos» negativos, lla­mados rayos catódicos.

La seme­janza de estos rayos con los elec­trones quedó establecida en 1900, tras los trabajos del alemán Philipp Antón Edward Lenard.  Entre tanto, Elster y Geitel habían pro­yectado construir un detector de luz basado en este principio.

En 1902 se comprendió mejor el fenómeno básico que se había aplicado. Se descu­brió que la velocidad máxima de los electrones emitidos era in­dependiente de la intensidad lu­minosa que recibía el cátodo.

Pero habría que esperar hasta 1905 para que el fenómeno quedara completamente explica­do al postular Albert Einstein la descripción de la luz como un fe­nómeno ondulatorio constituido por cuantos energéticos, que in­ducen la emisión de los electro­nes catódicos.

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