В начале XX века было установлено, что свет излучается и поглощается отдельными порциями – квантами. Энергия E каждого кванта пропорциональна частоте излучения:
Здесь h – постоянная Планка, равная:
Фотоэффектом называется явление высвобождения электронов с поверхности тела под действием электромагнитного излучения.
 |
Рис. 1. Схема экспериментальной установки для изучения фотоэффекта
|
Количественные закономерности фотоэффекта:
- Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых с поверхности электронов за единицу времени) прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.
- Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
- Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты νкр, то фотоэффект не наблюдается (достигается т. н. красная граница фотоэффекта).
 |
Рис. 2. Зависимость силы фототока от приложенного напряжения
|
 |
Рис. 3. Зависимость запирающего потенциала от частоты падающего света
|
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
где
Aвых – работа выхода электронов из материала катода, а

– максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
Отсюда следует, что красная граница фотоэффекта определяется формулой
Запирающее напряжение, которое необходимо приложить, чтобы фототок прекратился, можно найти по формуле:
Явление фотоэффекта экспериментально доказывает квантовую природу света.