Gaismai krītot uz metāla virsmu novērojama elektronu emisija, t.i., izstarošana vai izsviešana. Šādu parādību sauc par fotoefektu, un 1888 gadā to atklāja vācu fiziķis Hercs. Fotoefekta rezultātā izlidojošos elektronus sauc par fotoelektroniem.
Fotoefektu var izraisīt ne tikai gaisma, bet arī ultravioletais starojums. Ar šīs parādības eksperimentālajiem pētījumiem daudz nodarbojās krievu fiziķis A.Stoļetovs, kurš atklāja šādus fotoefekta likumus:
1. Laika vienībā no metāla virsmas izlidojošo fotoelektronu skaits ir proporcionālas gaismas intensitātei.
2. Fotoelektrona sākuma ātrums un tam atbilstošā kinētiskā enerģija ir atkarīga tikai no krītošās gaismas frekvences.
Lai izprastu fotoefekta fizikālo būtību, jāatceras daži fakti par gaismas dabu. 19. gs. beigās neviens fiziķis nešaubījās, ka gaismai ir viļņa daba, taču tā nespēja izskaidrot fotoefekta fizikālo būtību. Izeju no strupceļa, kādā bija nonākusi gaismas viļņa teorija, mēģinot izskaidrot fotoefektu, atrada A. Einšteins 1905 gadā. Viņš pierādīja, ka visas fotoefekta likumsakarības var viegli izskaidrot ar Planka hipotēzi par gaismas kvantiem vai fotoniem.
Einšteins pieņēma, ka gaisma ne vien tiek absorbēta un izstarota kvantiem, bet pati ir fotonu plūsma. Fotona enerģija tiek patērēta elektrona kinētiskās enerģijas radīšanai un izejas darba kompensācijai. Palielinot gaismas intensitāti, palielinās tikai fotonu skaits, bet enerģija nemainās. Tāpēc lielāks būs arī fotoelektronu skaits, kurus izsit fotoni.
…
