In che modo l'effetto fotoelettrico supporta la teoria delle particelle?

L'effetto fotoelettrico supporta una teoria delle particelle di luce in quanto si comporta come una collisione elastica (una che conserva l'energia meccanica) tra due particelle, il fotone di luce e l'elettrone del metallo.

Se si accende la luce su un metallo di qualsiasi intensità con energia al di sotto dell'energia di legame di un elettrone, nessun elettrone dal metallo verrà espulso. Non appena la frequenza della luce è sufficientemente elevata da far sì che l'energia superi l'energia di legame, l'elettrone del metallo può essere rimosso dal metallo.

Se l'energia del fotone che colpisce il metallo è #h nu#, quindi l'energia sarà conservata nella collisione in modo che

#h nu = BE + KE_("electron")#

L'energia prima della collisione è #h nu#. La quantità minima di energia necessaria per espellere l'elettrone è l'energia di legame, #BE#. Comunque molto #h nu# supera l'energia di legame sarà l'energia cinetica #KE# dell'elettrone espulso.

La conservazione dell'energia nelle collisioni è un comportamento simile alle particelle e quindi l'effetto fotoelettrico supporta il comportamento simile alle particelle di luce.