1. Fotonenergie: De energie van een foton is recht evenredig met de frequentie ervan (E =Hν, waarbij H de constante van Planck is). Wanneer een foton een metaaloppervlak raakt, kan het zijn energie overbrengen naar een elektron.

2. Werkfunctie: Elk metaal heeft een specifieke werkfunctie (φ), wat de minimale hoeveelheid energie is die nodig is om een ​​elektron uit het oppervlak te verwijderen. Deze energie wordt gebruikt om de elektrostatische aantrekkingskracht tussen het elektron en het metaal te overwinnen.

3. Overtollige energie: Als de energie van het foton (Hν) groter is dan de werkfunctie (φ), wordt de overtollige energie (Hν - φ) omgezet in kinetische energie (KE) van het uitgestoten elektron.

4. Energieverdeling: Niet alle elektronen in het metaal bevinden zich op hetzelfde energieniveau. Sommige elektronen hebben hogere energieën dan andere. Wanneer een foton het metaal slaat, kan het interageren met verschillende elektronen, waardoor ze verschillende hoeveelheden kinetische energie hebben.

5. Maximale kinetische energie: De maximale kinetische energie van een uitgestraald elektron treedt op wanneer het foton al zijn energie naar het elektron overbrengt, waardoor geen energie overblijft voor de werkfunctie. Dit gebeurt wanneer de fotonenergie gewoon gelijk is aan de werkfunctie plus de maximale kinetische energie:

* hν =φ + ke_max

Daarom varieert de kinetische energie van uitgezonden elektronen van nul tot een maximale waarde, afhankelijk van hoeveel energie het foton heeft en hoeveel energie nodig is om de werkfunctie te overwinnen.

Samenvattend:

* De kinetische energie van uitgestoten elektronen wordt bepaald door de energie van het foton en de werkfunctie van het metaal.

* Elektronen met hogere initiële energieniveaus in het metaal ontvangen meer kinetische energie wanneer ze worden geraakt door een foton.

* De maximale kinetische energie wordt bereikt wanneer alle energie van het foton wordt overgebracht naar een elektron na het overwinnen van de werkfunctie.