I. Hiện tượng quang điện
Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện tượng quang điện.
Hiện tượng này được Herzt phát hiện khi làm thí nghiệm vào năm 1887.
II. Định luật về giới hạn quang điện
II. Thuyết lượng tử ánh sáng
1. Giả thuyết lượng tử năng lượng của Planck
Theo Planck thì năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng lượng.
Lượng tử năng lượng, kí hiệu \(\varepsilon\), có giá trị bằng:
\(\varepsilon = hf\)
Trong đó \(f\) là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra.
\(h\) là một hằng số, gọi là hằng số Planck, \(h = 6,625.10^{-34}\) J.s
2. Thuyết lượng tử ánh sáng
Để giải thích hiện tượng quang điện, nhà bác học Einstein đã phát triển giả thuyết của Planck lên một bước và đề xuất thuyết lượng tử ánh sáng (còn gọi là thuyết photon) có nội dung như sau:
3. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Muốn cho electron thoát khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công để "thắng" các lực liên kết. Công này được gọi là công thoát (\(A\)).
Như vậy, muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì
\(hf \geq A\) \(\Rightarrow\) \(\frac{hc}{\lambda}\geq A\) \(\Rightarrow\) \(\lambda\leq \frac{hc}{A}\)
Đặt \(\lambda_0=\frac{hc}{A}\)
\(\lambda\le\lambda_0\)
\(\lambda_0\) là giới hạn quang điện của kim loại đó
IV. Lưỡng tính sóng-hạt của ánh sáng
Các hiện tượng xảy ra chứng tỏ rằng ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt và có bản chất điện từ.