klassieke theorie -voorspelling:

* Intensiteit: Volgens de klassieke golftheorie is de energie van licht recht evenredig met zijn intensiteit. Daarom moet het verhogen van de intensiteit van het licht leiden tot een toename van de kinetische energie van uitgestoten elektronen.

* frequentie: De frequentie van het licht mag geen effect hebben op de kinetische energie van de uitgezonden elektronen, zolang de intensiteit constant wordt gehouden.

Experimentele observaties:

* Intensiteit: Experimenten toonden aan dat het verhogen van de intensiteit van het licht alleen maar het aantal uitgezonden elektronen verhoogt, niet hun kinetische energie.

* frequentie: Er werd waargenomen dat het verhogen van de lichtfrequentie de kinetische energie van de uitgezonden elektronen verhoogde, ongeacht de intensiteit.

* Drempelfrequentie: Er was een minimale frequentie (drempelfrequentie) waaronder geen elektronen werden uitgestoten, zelfs met zeer hoge intensiteitslicht.

Het probleem:

De klassieke golftheorie kan deze waarnemingen niet verklaren. Het voorspelt dat de energie van licht continu over de golffront wordt verdeeld, en daarom moet elke intensiteit van het licht elektronen uit het metaal kunnen slaan. Het voorspelt ook dat de kinetische energie van elektronen alleen afhankelijk moet zijn van de intensiteit van het licht, niet de frequentie.

Conclusie:

Het falen van de klassieke golftheorie om het foto -elektrische effect te verklaren leidde tot de ontwikkeling van de kwantumtheorie van licht , die stelt dat licht bestaat in discrete pakketten energie die fotonen worden genoemd. De energie van elk foton is recht evenredig met de frequentie van het licht (E =Hν, waarbij H de constante van Planck is en ν de frequentie is). Deze theorie verklaart met succes het foto -elektrische effect:

* Drempelfrequentie: Het bestaan ​​van een drempelfrequentie wordt verklaard door het feit dat een minimale hoeveelheid energie (Hν) vereist is om de werkfunctie van het metaal te overwinnen en een elektron uit te werpen.

* Kinetische energie: De kinetische energie van de uitgezonden elektronen is recht evenredig met de frequentie van het licht, omdat de energie van elk foton recht evenredig is met de frequentie.

* Intensiteit: Het vergroten van de intensiteit van het licht verhoogt eenvoudig het aantal toevoeging van fotonen op het metaal, waardoor er meer elektronen worden uitgeworpen.

Daarom is het foto -elektrische effect sterk bewijs voor de kwantisatie van licht en kan niet worden verklaard door de klassieke golftheorie.