これが重要な観察であった理由は次のとおりです。
* 古典物理学の予測: 光の波理論に基づいた古典物理学は、光の強度を高めると放出された電子のエネルギーが増加すると予測しました。これは、より強い波が電子により多くのエネルギーを与えると予想されるためです。
* 実験的観察: しかし、実験により、放出された電子の運動エネルギーは周波数にのみ依存することが示されました。 その強度ではなく、光の。強度を上げると、個々のエネルギーではなく、放出される電子の数が増加しました。
* アインシュタインの説明: アインシュタインは、光は単なる波ではなく、光子と呼ばれるエネルギーの個別のパケットで構成されていることを提案することで、この驚くべき観察を説明しました。 各光子のエネルギーは、その周波数に比例します。 光子が金属表面に衝突すると、すべてのエネルギーを電子に伝達し、金属から排出できます。 排出された電子のエネルギーは、光子のエネルギーから金属の作業関数(電子を除去するために必要な最小エネルギー)に等しくなります。
* 光子の役割: これは、電子の運動エネルギーが光の周波数に依存している理由を説明しました(より高い周波数光子にはエネルギーが大きくなります)。
アインシュタインの光電効果に関する画期的な説明は、量子理論の発展における重要なステップであり、1921年に彼にノーベル物理学賞を獲得しました。