В 1905 году Альберт Эйнштейн предложил квантовую теорию фотоэффекта, опираясь на работы М. Планка по излучению нагретых тел. 4
Основные положения теории Эйнштейна: 3
- Квантование энергии. 3 Свет состоит из частиц света (квантов), или фотонов, энергия которых пропорциональна частоте света. 3
- Фотоэлектронная эмиссия. 3 Фотон, ударяясь о поверхность металла, передаёт всю свою энергию одному электрону. 3 Для выбивания электрона из материала требуется некоторая минимальная энергия, называемая работой выхода. 3
- Свободная энергия. 3 Энергия, переданная фотоном, используется для преодоления работы выхода, а оставшаяся энергия преобразуется в кинетическую энергию выбитого электрона. 3
Некоторые выводы теории Эйнштейна:
- Энергия выбитых электронов не зависит от интенсивности облучения. 1 Интенсивность облучения — это количество фотонов, падающих на вещество в единицу времени. 1 Если её увеличивать (при постоянной частоте излучения), то это приведёт к увеличению числа выбитых электронов, но их кинетическая энергия при этом будет постоянной. 1
- Для каждого вещества существует «красная граница фотоэффекта». 15 Это наименьшая частота, при которой ещё возможен внешний фотоэффект. 2
- Каждый квант поглощается только одним электроном, поэтому число вырванных фотоэлектронов должно быть пропорционально числу поглощённых фотонов, то есть световому потоку. 4