Трудност на вълновата теория да обясни фотоелектричния ефект.

Извършената оценка на продължителността на интервала от време, през който един електрон в твърда може да придобие енергия

принудени вибрация достатъчно, за да го отделил от повърхността на тялото.

Количеството енергия, E, светлинния поток, получен от един електрон за единица време се дава от:

където F - светлинен поток инцидент на площта на повърхността - броят на електрони за единица обем на твърдото вещество; - дебелина на слоя, в които прехвърлят енергия за падащата светлина вълна.

За освобождаване от повърхността на твърдо тяло електрона трябва да има кинетична енергия по-голяма от работа функцията за вещество, т. Е. работата, която е необходимо да се направи разлика за електронна комуникация със собствен атом и съвкупността от останалите атоми на твърдо вещество. Работният функцията на електрони от твърда повърхност може да се определи, например, в експерименти на феномена на катод емисии. За метали в работата функционални стойности в диапазона от 1.8 ЕГ (цезиев) до 5.3 ЕГ (за платина).

Интервалът от време, през който на електрони могат да се натрупват, необходимо за неговото освобождаване енергия, може да бъде определено чрез разделяне на работа функцията на енергия Е А, придобити от електрон за единица време от електромагнитното поле на светлина вълна:

По този начин, в зависимост от електромагнитна вълна теория на светлината, може да се наблюдава фотоелектричния ефект, но електрон емисии от осветената повърхност не трябва да се случи по време на излагане на светлина на повърхността на твърдо тяло, а само известно време след началото на светлина.

Да предположим, че светлинния поток (което е приблизително пъти стойността на минималната светлинен поток открива чрез модерни слънчеви клетки), и работа функция J. електрони номер в материал обем вземе равен на броя на атомите в този екран :. Дебелината на слой материал, където светлината губи своята енергия на електроните ще счита, сравнима с дължината на вълната на видимата светлина: Тогава ние получаваме:

Дори и да се предположи, че електромагнитната вълна светлина напълно губи своята енергия в възбуждане на електрони принудени вибрации, само разположен директно на

твърда повърхност, т.е.. д. еднаква дебелина напречно сечение е взето атом слой в този случай

В действителност, не се наблюдава забавяне на появата на фотоелектричния ток най-малко в милионни части от секундата след началото на осветлението по време на експериментите. Още от това несъответствие може да се заключи, че електромагнитната теория на светлината не е в състояние да обясни фотоелектричния ефект. Следователно, присъствието на непрекъсната светлина като процеса на електромагнитна вълна не може да се счита за напълно съответства на самото естество на светлина.

Откриването на основните закони на фотоефекта потвърди валидността на това заключение. Според теорията на вълната, кинетичната енергия на електроните, изтласкан от фотокатода, трябва да се увеличи с увеличаване на амплитудата на принуждавайки електромагнитни колебания, т. Е. С увеличаване на интензивността на светлината. Но експерименти беше установено, че началната скорост на фотоелектроните е напълно независима от интензивността на светлината.

Мощност верига фототок при иначе постоянни условия, пропорционално на поток от светлинна енергия инцидент на фотокатода. Фотоелектричния ефект се наблюдава само при условие, че дължината на вълната на светлина е по-малко от граничната стойност характерни за този тип катод ( "червен ръб фотоелектричния ефект").

Максималната кинетична енергия на фотоелектроните увеличава линейно с честотата на светлината, което води до фотоефекта: