Efekt fotoelektryczny

Kiedy światło o określonej długości fali i częstotliwości uderza w metal, elektrony są wyrzucane z metalu. Zjawisko to znane jest jako efekt fotoelektryczny.

Jednak tylko światło powyżej częstotliwości progowej może wyrzucać elektrony z metalu. Światło o niższej częstotliwości nie wyrzuca elektronów, niezależnie od jego natężenia. Jak to możliwe?

Albert Einstein zasugerował, że światło zachowuje się jak strumień cząstek lub maleńkich pakietów. Jeden pakiet – lub kwant – światła nazywa się fotonem.

Każdy foton ma energię E, która zależy od jego częstotliwości, ν. Oba są powiązane tym równaniem, gdzie h jest stałą Plancka i ma wartość 6,626 × 10⁻³⁴ J⋅s. Światło, a co za tym idzie fotony o wyższej częstotliwości, mają większą energię.

Elektron jest związany z metalem o energii wiązania, phi. Jest to również znane jako funkcja robocza metalu, W. Kiedy foton o energii większej niż phi uderza w metal, jego nadmiar energii jest przekazywany elektronowi jako energia kinetyczna i elektron jest wyrzucany. Zatem energia kinetyczna elektronu jest różnicą między energią fotonu a energią wiązania elektronu.

Podsumowując efekt fotoelektryczny, światło o niskiej częstotliwości i długiej długości f