Albert Einstein(1879 –1955)

Het foto-elektrisch effect

Wanneer licht op een metaal valt, kunnen elektronen uit het metaal worden losgemaakt. Dit effect werd verklaard door Einstein en is een belangrijk bewijs dat licht uit deeltjes (fotonen) bestaat.

De formule

hf = Θ + Ek

Betekenis van de symbolen

  • h = constante van Planck
  • f = frequentie van het licht
  • hf = energie van één foton
  • Θ = uittree-arbeid (energie nodig om elektron los te maken uit het metaal)
  • Ek = kinetische energie van het vrijgekomen elektron

Wat gebeurt er?

Een foton komt in botsing met een elektron in het metaal:

Stap 1: Het foton levert energie hf

Stap 2: Een deel wordt gebruikt om het elektron los te maken (Θ)

Stap 3: De rest wordt kinetische energie (Ek)

Drempelfrequentie

Als hf kleiner is dan Θ, dan komen er geen elektronen vrij. Er bestaat dus een minimale frequentie:

f0 = Θ / h

Schematische weergave

Licht (foton)
      ↓
   hf energie
      ↓
  [ METAAL ]
   |     |
   |     └── Eₖ (bewegende elektron)
   |
   └──────── Θ (uittree-arbeid)
  

Betekenis in de natuurkunde

Dit verschijnsel behoort tot het domein van de kwantummechanica en werd één van de belangrijkste bewijzen dat licht niet alleen een golf is, maar ook uit deeltjes bestaat.

Zie ook: foto-elektrisch effect