고전 이론 예측 :
* 강도 : 고전적인 파도 이론에 따르면, 빛의 에너지는 그 강도에 직접 비례합니다. 따라서, 빛의 강도를 높이면 방출 된 전자의 운동 에너지가 증가해야한다.
* 주파수 : 빛의 주파수는 강도가 일정하게 유지되는 한 방출 된 전자의 운동 에너지에 영향을 미치지 않아야합니다.
실험 관찰 :
* 강도 : 실험에 따르면 빛의 강도를 증가시키는 는 운동 에너지가 아닌 방출 전자의 수만 증가합니다.
* 주파수 : 강도에 관계없이 빛의 주파수를 증가시키는 것이 방출 된 전자의 운동 에너지를 증가시키는 것으로 관찰되었습니다.
* 임계 값 주파수 : 매우 높은 강도로도 전자가 방출되지 않은 최소 주파수 (임계 값 주파수)가있었습니다.
문제 :
고전파 이론은 이러한 관찰을 설명 할 수 없습니다. 그것은 빛의 에너지가 파면에 지속적으로 분포되어 있기 때문에, 모든 빛의 강도는 금속에서 전자를 노크 할 수 있어야합니다. 또한 전자의 운동 에너지는 주파수가 아닌 빛의 강도에만 의존해야한다고 예측합니다.
결론 :
광전 효과를 설명하지 못하는 고전파 이론의 실패는 Quantum Light 이론의 발달로 이어졌습니다. 광자라고 불리는 개별 에너지 패킷에 빛이 존재한다고 주장합니다. 각 광자의 에너지는 빛의 주파수에 직접 비례합니다 (E =Hν, 여기서 H는 플랑크의 상수이고 ν는 주파수입니다). 이 이론은 광전 효과를 성공적으로 설명합니다.
* 임계 값 주파수 : 임계 값 주파수의 존재는 금속의 작업 기능을 극복하고 전자를 배출하기 위해 최소의 에너지 (Hν)가 필요하다는 사실에 의해 설명됩니다.
* 운동 에너지 : 방출 된 전자의 운동 에너지는 각 광자의 에너지가 주파수에 직접 비례하기 때문에 빛의 주파수에 직접 비례합니다.
* 강도 : 빛의 강도를 높이면 단순히 금속의 광자 수가 증가하여 더 많은 전자가 배출됩니다.
따라서 광전 효과는 빛의 양자화에 대한 강력한 증거입니다. 고전적인 물결 이론에 의해 설명 될 수 없다.
