Določite valovno dolžino vpadne svetlobe. Fotoelektroni se izločijo iz materiala, ko svetloba pada na površino. Različne valovne dolžine bodo povzročile različno največjo kinetično energijo.
Na primer, lahko izberete valovno dolžino 415 nanometrov (nanometer je milijarda metrov).
Izračunajte frekvenco svetlobe. Frekvenca vala je enaka njegovi hitrosti, deljeni z njegovo valovno dolžino. Za svetlobo je hitrost 300 milijonov metrov na sekundo ali 3 x 10 ^ 8 metrov na sekundo.
Za primer problema je hitrost, deljena z valovno dolžino, 3 x 10 ^ 8/415 x 10 ^ -9 = 7,23 x 10 ^ 14 Hertz.
Izračunaj energijo svetlobe. Einsteinov velik preboj je določal, da svetloba prihaja v majhnih majhnih energetskih zavojčkih; energija teh paketov je bila sorazmerna s frekvenco. Konstanta sorazmernosti je število, imenovano Planckova konstanta, ki znaša 4,136 x 10 ^ -15 eV-sekund. Torej je energija svetlobnega paketa enaka Planckovi konstanti x frekvence.
Energija svetlobnih kvantov za primer problema je (4,136 x 10 ^ -15) x (7,23 x 10 ^ 14) = 2,99 eV.
Poiščite delovno funkcijo gradiva. Delovna funkcija je količina energije, ki je potrebna, da se elektron sprosti s površine materiala.
Za primer izberite natrij, ki ima delovno funkcijo 2,75 eV.
Izračunajte odvečno energijo, ki jo prenaša svetloba. Ta vrednost je največja možna kinetična energija fotoelektrona. Enačba, ki jo je določil Einstein, pravi (največja kinetična energija elektrona) = (energija vpadnega svetlečega energetskega paketa) minus (delovna funkcija).
Na primer, največja kinetična energija elektrona je: 2,99 eV - 2,75 eV = 0,24 eV.
Richard Gaughan, prvič objavljen leta 1998, je sodeloval v publikacijah, kot so "Photonics Spectra", "The Scientist" in drugih revijah. Je avtor knjige "Naključni genij: največja naključna odkritja na svetu." Gaughan je diplomirala iz fizike na univerzi v Chicagu.