Tentukan panjang gelombang cahaya datang. Fotoelektron dikeluarkan dari bahan ketika cahaya datang di permukaan. Panjang gelombang yang berbeda akan menghasilkan energi kinetik maksimum yang berbeda.
Misalnya, Anda dapat memilih panjang gelombang 415 nanometer (nanometer adalah sepersejuta meter).
Hitung frekuensi cahaya. Frekuensi gelombang sama dengan kecepatan dibagi panjang gelombang. Untuk cahaya, kecepatannya adalah 300 juta meter per detik, atau 3 x 10^8 meter per detik.
Untuk contoh soal, kecepatan dibagi panjang gelombang adalah 3 x 10^8 / 415 x 10^-9 = 7,23 x 10^14 Hertz.
Hitung energi cahaya. Terobosan besar Einstein adalah menentukan bahwa cahaya datang dalam paket energi kecil; energi paket-paket itu sebanding dengan frekuensinya. Konstanta proporsionalitas adalah angka yang disebut Konstanta Planck, yaitu 4,136 x 10^-15 eV-detik. Jadi energi paket cahaya sama dengan Konstanta Planck x frekuensi.
Energi kuanta cahaya untuk contoh soal adalah (4,136 x 10^-15) x (7,23 x 10^14) = 2,99 eV.
Carilah fungsi kerja bahan tersebut. Fungsi kerja adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan suatu bahan.
Misalnya, pilih natrium, yang memiliki fungsi kerja 2,75 eV.
Hitung kelebihan energi yang dibawa oleh cahaya. Nilai ini adalah energi kinetik maksimum yang mungkin dari fotoelektron. Persamaan, yang ditentukan Einstein, mengatakan (energi kinetik maksimum elektron) = (energi paket energi cahaya datang) dikurangi (fungsi kerja).
Sebagai contoh, energi kinetik maksimum elektron adalah: 2,99 eV - 2,75 eV = 0,24 eV.
Pertama kali diterbitkan pada tahun 1998, Richard Gaughan telah berkontribusi pada publikasi seperti "Photonics Spectra," "The Scientist" dan majalah lainnya. Dia adalah penulis "Accidental Genius: The World's Greatest By-Chance Discoveries." Gaughan meraih gelar Bachelor of Science di bidang fisika dari University of Chicago.
