Voorspellingen voor klassieke fysica:

* Intensiteit: Klassieke fysica voorspelt dat het verhogen van de intensiteit van het licht de kinetische energie van uitgestoten elektronen zou moeten vergroten. Dit komt omdat het aanneemt dat licht een golf is en een meer intense golf meer energie aan de elektronen moet leveren.

* frequentie: Klassieke fysica voorspelt dat de frequentie van licht geen invloed mag op de kinetische energie van uitgezonden elektronen.

Experimentele observaties:

* Intensiteit: Experimenteel verhoogt het verhogen van de intensiteit van het licht * * het aantal uitgezonden elektronen, maar het is niet Verhoog hun kinetische energie.

* frequentie: Experimenteel doet de kinetische energie van uitgezonden elektronen afhankelijk van de lichtfrequentie. Er is een drempelfrequentie waaronder geen elektronen worden uitgezonden, ongeacht de intensiteit van het licht.

Het probleem:

Klassieke fysica verklaart deze observaties niet omdat het licht als een golf behandelt. Het foto -elektrische effect toont aan dat licht zich gedraagt ​​als een deeltje (een foton) bij interactie met materie.

Einstein's uitleg:

Albert Einstein legde het foto -elektrische effect uit met behulp van het concept van fotonen. Hij stelde dat voor:

* Licht bestaat uit discrete pakketten energie genaamd fotonen.

* De energie van een foton is evenredig met de frequentie van het licht (E =Hν, waarbij H de constante van Planck is).

* Wanneer een foton een metaal slaat, kan het een elektron uitwerpen als zijn energie groter is dan of gelijk is aan de werkfunctie van het metaal.

* De kinetische energie van het uitgeworpen elektron is gelijk aan de energie van het foton minus de werkfunctie (KE =Hν - φ).

De verklaring van Einstein verklaart met succes de experimentele observaties:

* Intensiteit: Het vergroten van de intensiteit van het licht betekent dat meer fotonen het metaal raken, wat leidt tot meer elektronenemissies, maar de energie van elk foton blijft hetzelfde, dus de kinetische energie van de uitgeworpen elektronen verandert niet.

* frequentie: Het verhogen van de lichtfrequentie verhoogt de energie van elk foton. Als de energie van het foton groter is dan de werkfunctie, wordt een elektron uitgestoten met hogere kinetische energie.

Conclusie kan de klassieke fysica, gebaseerd op de golfkarakter van het licht, het foto -elektrische effect niet verklaren. Einstein's verklaring met behulp van de deeltjeskarakter van licht (fotonen) lost met succes de discrepanties op tussen klassieke voorspellingen en experimentele waarnemingen.