Γιατί για ένα συγκεκριμένο μεταλλικό ηλεκτρόνιο εκπέμπονται μόνο όταν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από ορισμένη τιμή;
Η εκπομπή ηλεκτρονίων από μια μεταλλική επιφάνεια όταν ακτινοβολείται από το φως ονομάζεται φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται σε αυτή τη διαδικασία ονομάζονται φωτοηλεκτρονικά. Η κινητική ενέργεια αυτών των φωτοηλεκτρονίων δίνεται από την εξίσωση:
$$ ke =hf- \ phi $$
Όπου το H είναι η σταθερά του Planck, το F είναι η συχνότητα του προσπίπτοντος φωτός και φ είναι η λειτουργία εργασίας του μετάλλου. Η λειτουργία εργασίας είναι χαρακτηριστικό του μετάλλου και αντιπροσωπεύει την ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από το μέταλλο.
Από την εξίσωση είναι σαφές ότι εάν η συχνότητα του προσπίπτοντος φωτός είναι μικρότερη από τη συχνότητα κατωφλίου, τότε η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων θα είναι αρνητική και δεν θα εκπέμπονται. Αυτό εξηγεί γιατί για συγκεκριμένα μεταλλικά ηλεκτρόνια εκπέμπονται μόνο όταν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από μια ορισμένη τιμή.
