Ποια είναι η σχέση μεταξύ του αριθμού των φωτονίων που συμβαίνουν σε μια μεταλλική επιφάνεια και τα ηλεκτρόνια που εκτοξεύονται εκεί έξω από τη φόρμουλα για αυτό;

Η σχέση μεταξύ του αριθμού των φωτονίων που συμβεί σε μια μεταλλική επιφάνεια και ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκτοξεύονται είναι δεν είναι άμεσα αναλογική . Εδώ είναι γιατί:

* Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα: Η εκτόξευση ηλεκτρονίων από μια μεταλλική επιφάνεια λόγω φωτός ονομάζεται φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Αυτό το αποτέλεσμα διέπεται από τις ακόλουθες βασικές αρχές:

* Ενέργεια φωτονίων: Κάθε φωτόνιο φέρει ενέργεια και αυτή η ενέργεια πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με τη λειτουργία εργασίας του μετάλλου (η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την απελευθέρωση ενός ηλεκτρονίου).

* ένα φωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο: Ένα μόνο φωτόνιο μπορεί να εκτοξεύσει μόνο ένα ηλεκτρόνιο. Εάν η ενέργεια των φωτονίων είναι μεγαλύτερη από τη λειτουργία εργασίας, η υπερβολική ενέργεια πηγαίνει στην κινητική ενέργεια του εκτοξευμένου ηλεκτρονίου.

* ένταση και αριθμός φωτονίων: Η αύξηση της έντασης του φωτός αυξάνει τον αριθμό των φωτονίων που χτυπούν την επιφάνεια ανά μονάδα χρόνου.

* Η σχέση:

* Συχνότητα κατωφλίου: Το φως κάτω από μια συγκεκριμένη συχνότητα κατωφλίου (που καθορίζεται από τη λειτουργία εργασίας) δεν θα εκτοξεύσει ηλεκτρόνια, ανεξάρτητα από το πόσο έντονο είναι το φως.

* Πάνω κατώφλι: Πάνω από τη συχνότητα κατωφλίου, η αύξηση της έντασης του φωτός αυξάνει τον αριθμό των προσπίπτοντων φωτονίων ανά μονάδα χρόνου. Αυτό οδηγεί σε περισσότερα ηλεκτρόνια που εκτοξεύονται. Ωστόσο, ο αριθμός των εκτοξευόμενων ηλεκτρονίων δεν είναι άμεσα ανάλογος με τον αριθμό των φωτονίων. Εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:

* Η περιοχή της επιφάνειας εκτίθεται στο φως.

* Η αποτελεσματικότητα της εξώθησης ηλεκτρονίων (μερικά φωτόνια μπορεί να μην εξαφανιστούν ηλεκτρόνια)

* Το χρονικό διάστημα πάνω από το οποίο τα φωτόνια είναι περιστατικά.

* Δεν υπάρχει απλός τύπος: Δεν υπάρχει απλή φόρμουλα που να σχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των φωτονίων με τον αριθμό των εκτοξευμένων ηλεκτρονίων. Η διαδικασία είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες.

Συνοπτικά:

Ενώ η αύξηση της έντασης του φωτός (και επομένως ο αριθμός των φωτονίων) μπορεί να αυξήσει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που εκτοξεύονται, η σχέση δεν είναι γραμμική ή αναλογική. Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα διέπεται από την ενέργεια των μεμονωμένων φωτονίων και τη λειτουργία εργασίας του μετάλλου.