Indien men een lichtbundel schijnt op een metaaloppervlak, dan kunnen
er elektronen uit het metaal geschoten worden door de invallende fotonen.
Einstein's vergelijking voor dit effect, gebaseerd op de fotonhypothese,
is
![]() |
(5) |
Fig. 1 geeft de fotoelektrische stroom als functie
van de spanning tussen fotokathode en collector. De golflengte van
het invallende licht is gelijk voor beide curves.
Fig. 2a toont de experimentele opstelling waarmee het foto-elektrisch
effect bestudeerd kan worden.
Fig. 2 geeft de potentiaal , die nodig is om de snelste
fotoelektronen te stoppen, als functie van de frequentie van het
invallende licht. Merk op dat
, met
de lading van het
elektron, de kinetische energie is van
de meest energetische fotoelektronen. Er geldt dus
![]() |
(6) |
Verder zien we dat er een bepaalde cut-off frequentie is
waaronder geen fotoelektrisch effect plaatsvindt, onafhankelijk
van de intensiteit van het invallende licht. De elektronen worden
in het metaal gehouden door een elektrisch veld. Om geëmitteerd
te kunnen worden, dient het elektron een zekere minimum energie
, de werkfunctie genaamd, te verkrijgen.
Als de foton energie groter is dan de werkfunctie (dus
)
dan kan het fotoelektrisch effect optreden. Indien
niet.
Tenslotte merken we nog op dat indien het invallende licht
zwak genoeg is in intensiteit, er volgens de klassieke beschrijving een
tijdvertraging zou dienen op te treden tussen het moment dat het licht
het oppervlak raakt en het moment van emissie van de elektronen.
Een dergelijke tijdvertraging is nooit geobserveerd en dat
vormt een additionele aanwijzing voor de correctheid van
de fotonhypothese.