Odredite valnu duljinu upadne svjetlosti. Fotoelektroni se izbacuju iz materijala kad svjetlost upada na površinu. Različite valne duljine rezultirat će različitom maksimalnom kinetičkom energijom.
Na primjer, možete odabrati valnu duljinu od 415 nanometara (nanometar je milijarda metra).
Izračunajte frekvenciju svjetlosti. Frekvencija vala jednaka je njegovoj brzini podijeljenoj s valnom duljinom. Za svjetlost je brzina 300 milijuna metara u sekundi ili 3 x 10 ^ 8 metara u sekundi.
Za primjer problema, brzina podijeljena s valnom duljinom je 3 x 10 ^ 8/415 x 10 ^ -9 = 7,23 x 10 ^ 14 herca.
Izračunaj energiju svjetlosti. Einsteinovo veliko otkriće bilo je utvrđivanje da svjetlost dolazi u malenim malim energetskim paketima; energija tih paketa bila je proporcionalna frekvenciji. Konstanta proporcionalnosti je broj koji se naziva Planckova konstanta i iznosi 4,136 x 10 ^ -15 eV-sekundi. Dakle, energija svjetlosnog paketa jednaka je Planckovoj konstanti x frekvenciji.
Energija svjetlosnih kvanta za primjer problema je (4,136 x 10 ^ -15) x (7,23 x 10 ^ 14) = 2,99 eV.
Potražite radnu funkciju materijala. Funkcija rada je količina energije potrebna da se elektron oslobodi s površine materijala.
Za primjer odaberite natrij koji ima radnu funkciju od 2,75 eV.
Izračunajte višak energije koju nosi svjetlost. Ova vrijednost je maksimalna moguća kinetička energija fotoelektrona. Jednadžba, koju je Einstein odredio, kaže (maksimalna kinetička energija elektrona) = (energija energetskog paketa upadajuće svjetlosti) minus (radna funkcija).
Na primjer, maksimalna kinetička energija elektrona je: 2,99 eV - 2,75 eV = 0,24 eV.
Prvi put objavljen 1998. godine, Richard Gaughan je dao svoj doprinos u publikacijama poput "Photonics Spectra", "The Scientist" i drugim časopisima. Autor je knjige "Slučajni genij: Najveća slučajna otkrića na svijetu". Gaughan je prvostupnik fizike sa Sveučilišta u Chicagu.