• Saber como as luminárias dos postes de energia elétrica são acionadas.
• Entender o funcionamento das células fotoelétricas.
• Saber como a radiação eletromagnética pode arrancar elétrons de uma superfície metálica.
• Compreender como é possível converter energia solar em elétrica.

• Ter noções de Ondas eletromagnéticas.
• Conhecer o espectro eletromagnético.

1. Motivação

Prepare um teatro, com parte dos alunos da turma que irá ministrar a aula, com o tema fotocélula. No teatro o enredo deve-se incluir um passeio pela cidade, observando o acendimento automático das luzes da cidade, a abertura automática de portas em Shoppings , acionamento de torneiras entre outras coisas. Ao longo da encenação surgem as questões sobre a  tecnologia envolvida. 

2. Orientação para os atores direcionarem as questões:

• Um dos atores pode iniciar a aula perguntando porque as luzes dos postes da cidade acendem todos os dias ao entardecer e apagam pela manhã?
• Pode dramatizar indagando quem será que acende o interruptor de todas as lâmpadas da cidade?
• O prefeito?
• O chefe da companhia de energia elétrica? 

3. Levantamento das Hipóteses

As hipóteses vão sendo levantadas e a discussão entre os alunos levará a uma solução para o problema. Os alunos da sala podem ser questionados e levados a participarem da discussão sobre o assunto, com o objetivo de encontrar a melhor explicação.

4. Ao final do teatro, um dos atores ou o próprio professor,  pode esclarecer o assunto.

O recurso a seguir pode ser usado para explicar o arrancar de elétrons de um metal pela radiação, obtido do site a seguir:

http://efeitofotoeletrico2m4.blogspot.com/2009/09/efeito-foto-eletrico.html:

Figura 1. Ilustração do efeito fotoelétrico, um feixe de radiação eletromagnética (luz)  arrancando elétrons de um metal.

5. Fechamento da discussão:

• Para muitos alunos ainda é novidade que existe um sensor fotoelétrico, em cada poste, responsável por esta façanha .

• Cite as aplicações de células fotovoltaicas no acionamento automático de torneiras, de portas de elevadores e de esteiras de supermercados pela interrupção de um feixe luz que atinge a fotocélula.
• Um circuito com um relê fotoelétrico pode ser montado para facilitar a compreensão do funcionamento das fotocélulas.

• A figura a seguir representa o circuito que aciona por meio de uma célula foto sensível as luminárias existentes em postes de energia elétrica.

Figura2. Relê de acionamento das luminárias do postes de iluminação pública obtida no site: http://static.hsw.com.br/gif/street-light-relay.jpg

Na figura a seguir, obtida do endereço abaixo, é mostrado que a radiação pode fazer as folhas de um eletroscópio abrirem, semelhante quando se aproxima do mesmo um bastão eletrizado. 

Figura 3. A radiação pode arrancar elétrons da esfera metálica do eletroscópio e as folhas do mesmo se abrirem por se tornarem ionizadas, figura obtida do site:

http://200.198.28.1 54/sistema_crv/banco_o bjetos_crv/%7BF3BD969B-874A-4143-9233-61DBE9B82DCD%7D_F%C3%ADsica53_1.jpg

Para testar o que foi aprendido, utilize o  simulador de efeito fotoelétrico, para acessá-lo clique na figura a seguir:

Figura 4 . Imagem do simulador de efeito fotoelétrico, que permite variar a freqüência da luz incidente e verificar a intensidade da corrente de elétrons, obtido no site:

http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Photoelectric_Effect

O efeito fotoelétrico é explicado no site a seguir:

http://efeitofotoeletrico2m4.blogspot.com/2009/09/efeito-foto-eletrico.html

Um simulador de efeito fotoelétrico pode ser acessado em :

http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Photoelectric_Effect

Ao final da atividade, o aluno que compreendeu bem a aula, terá condições de responder as questões.
1. Como se chama o fenômeno físico em que ondas eletromagnéticas arrancam elétrons de uma superfície metálica?
2. Aumentando a intensidade da luz que incide sobre o metal, o número de elétrons arrancados aumentam?
3. Aumentando a intensidade da luz que incide sobre o metal, os elétrons arrancados passam a sair com maior energia?
4. O que tem que ser alterado na radiação incidente no metal, para que os elétrons arrancados tenham maior energia?

Avaliar a motivação e o envolvimento que o teatro proporcionou.