17-10-2003
O Efeito Fotoeléctrico na Castafiore
Teresa Firmino

Se a Castafiore fica bem na televisão, pode agradecê-lo a Hertz e a Einstein. A diva não entra em directo na televisão sem que alguém meça, com um fotómetro, a intensidade da luz perto dela. "Não tenha receio, minha senhora. Isto é simplesmente uma célula fotoeléctrica", sossegam-na.

Foi Einstein quem explicou, em 1905, o efeito fotoeléctrico que está hoje na base de muitas aplicações do dia-a-dia. O fotómetro, que mede a intensidade da luz num dado local, é uma delas. E Hergé sabe-o. As máquinas fotográficas, por exemplo, incorporam um fotómetro, de modo a ajustarem-se às condições ambientes. Mas sempre que a porta de um centro comercial se abre automaticamente ou o alarme de um carro toca, lá está outra aplicação do efeito fotoeléctrico.

Nesse fenómeno, um fotão - uma partícula de luz -, ao incidir sobre certos metais, provoca emissão de electrões. Maquinetas banais, como as calculadoras de bolso que funcionam com a luz ambiente, tiram proveito deste efeito: um fotão dá a sua energia a um electrão, que se liberta e se junta a outros, produzindo corrente eléctrica que permite aos números aparecerem no visor. Os painéis solares também são feitos de células fotoeléctricas.

Já se conhecia o efeito fotoeléctrico desde 1887, quando Hertz o descobriu. Não tardou a que as primeiras células fotoeléctricas e fotómetros fossem construídos. Mas só Einstein explicou o fenómeno. Para tal, serviu-se de uma descoberta de Max Planck, de 1900: a luz, ou a radiação, desde as ondas rádio e os raios infravermelhos até aos raios ultravioleta, X e gama, é emitida em quantidades de energia bem definidas para cada frequência. Essas quantidades são os "quanta", o plural do latim "quantum". A luz é assim emitida aos "soluços" e este foi o início da teoria quântica. Einstein sugeriu que não se pensasse na luz apenas como onda, mas também como partícula - o fotão. A luz não só é emitida aos soluços, como existe aos soluços. O facto de um dos electrões ser, ou não, ejectado de um metal dependia directamente da energia contida no fotão. E a quantidade de energia dependia da frequência - por exemplo, a luz ultravioleta tem uma frequência maior que a infravermelha, logo transporta mais energia. Abaixo da frequência crítica, que varia consoante os metais, os fotões não deslocam o electrão.

Hoje, Einstein é um dos cientistas mais famosos de sempre pela teoria da relatividade. Mas o que lhe valeu o Prémio Nobel da Física, em 1921, foi a explicação do efeito fotoeléctrico. Embora tenha sido merecido, até porque a explicação contribuiu para os fundamentos da teoria quântica, Einstein não foi distinguido pelo seu feito maior.