Μελέτησε το φαινόμενο που έφερε στον Αϊνστάιν το Νόμπελ Φυσικής το 1921! Ανακάλυψε πώς το φως εκτοπίζει ηλεκτρόνια από μέταλλο και γιατί αυτό άλλαξε για πάντα την κατανόησή μας για τη φύση του φωτός.
Διάβασε: Το κλασικό μοντέλο έλεγε ότι το φως είναι κύμα. Ο Αϊνστάιν πρότεινε ότι το φως αποτελείται από φωτόνια — σωματίδια ενέργειας E=hf.
Τρίψε πλαστικό στυλό στα μαλλιά σου και άγγιξε το μεταλλικό άκρο — φορτίζεται αρνητικά. Τα φύλλα αλουμίνιου ανοίγουν!
Στόχευσε λαμπτήρα (ορατό φως) στο μέταλλο. Κλείνουν τα φύλλα; Χάνεται το φορτίο;
Τώρα στόχευσε UV φως (μαύρο φως). Τι συμβαίνει στα φύλλα;
Σχεδίασε: άξονας x = συχνότητα φωτός, άξονας y = κινητική ενέργεια εκτοπιζόμενων ηλεκτρονίων. Ποια είναι η σχέση;
Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο αποδεικνύει τη σωματιδιακή φύση του φωτός. Ο Αϊνστάιν έδειξε ότι το φως αποτελείται από κβάντα ενέργειας (φωτόνια) με E=hf. Ένα φωτόνιο εκτοπίζει ένα ηλεκτρόνιο μόνο αν η ενέργειά του υπερβαίνει το έργο εξαγωγής Φ του μετάλλου. Η κινητική ενέργεια του εκτοπιζόμενου ηλεκτρονίου είναι Ek = hf - Φ. Αυτή η ανακάλυψη γέννησε την κβαντική μηχανική!