入射光の波長を決定します。 光が表面に入射すると、光電子が材料から放出されます。 波長が異なれば、最大運動エネルギーも異なります。
たとえば、415ナノメートルの波長を選択できます(ナノメートルは10億分の1メートルです)。
光の周波数を計算します。 波の周波数は、その速度をその波長で割ったものに等しくなります。 光の場合、速度は毎秒3億メートル、つまり毎秒3 x 10 ^ 8メートルです。
問題の例では、速度を波長で割った値は3 x 10 ^ 8/415 x 10 ^ -9 = 7.23 x 10 ^ 14ヘルツです。
光のエネルギーを計算します。 アインシュタインの大きな進歩は、光が小さな小さなエネルギーパケットに入ってくることを決定することでした。 それらのパケットのエネルギーは周波数に比例していました。 比例定数はプランク定数と呼ばれる数値で、4.136 x 10 ^ -15eV秒です。 したがって、光パケットのエネルギーは、プランク定数x周波数に等しくなります。
問題例の光量子のエネルギーは、(4.136 x 10 ^ -15)x(7.23 x 10 ^ 14)= 2.99eVです。
材料の仕事関数を調べます。 仕事関数は、材料の表面から電子をこじ開けるために必要なエネルギー量です。
例として、2.75eVの仕事関数を持つナトリウムを選択します。
光によって運ばれる過剰なエネルギーを計算します。 この値は、光電子の可能な最大運動エネルギーです。 アインシュタインが決定した方程式は、(電子の最大運動エネルギー)=(入射光エネルギーパケットのエネルギー)から(仕事関数)を引いたものです。
この例では、電子の最大運動エネルギーは2.99 eV-2.75 eV = 0.24eVです。
1998年に最初に発行されたRichardGaughanは、「Photonics Spectra」、「The Scientist」、その他の雑誌などの出版物に寄稿しています。 彼は「偶然の天才:世界で最も偉大な偶然の発見」の著者です。 Gaughanは、シカゴ大学で物理学の理学士号を取得しています。