1. Emissione di elettroni: Secondo il modello ondulatorio, la luce è un'onda continua e la sua intensità determina la luminosità della luce. Tuttavia, nell'effetto fotoelettrico, gli elettroni vengono emessi dalla superficie metallica solo quando la luce incidente ha una certa frequenza minima, nota come frequenza di soglia. Questa dipendenza dalla frequenza non può essere spiegata dal modello ondulatorio.
2. Energia cinetica massima: Il modello ondulatorio prevede che l’energia cinetica massima degli elettroni emessi aumenti con l’intensità della luce. Tuttavia, gli esperimenti dimostrano che l'energia cinetica massima dipende esclusivamente dalla frequenza della luce ed è indipendente dalla sua intensità.
3. Emissione di elettroni istantanea: Il modello ondulatorio suggerisce che gli elettroni dovrebbero assorbire energia gradualmente dalle onde luminose nel tempo finché non raggiungono energia sufficiente per essere emessi. Ciò comporterebbe un graduale aumento del numero di elettroni emessi con l’aumentare dell’intensità della luce. Tuttavia, le osservazioni mostrano che gli elettroni vengono emessi quasi istantaneamente dopo l'illuminazione, indipendentemente dall'intensità della luce.
4. Assenza di ritardo temporale: Secondo il modello ondulatorio, dovrebbe occorrere del tempo affinché gli elettroni assorbano abbastanza energia dalle onde luminose e vengano emessi. Ciò porterebbe ad un ritardo di tempo misurabile tra l’incidenza della luce e l’emissione di elettroni. Tuttavia, gli esperimenti hanno dimostrato che gli elettroni vengono emessi immediatamente senza alcun ritardo temporale evidente.
5. Comportamento simile alle particelle: L’effetto fotoelettrico dimostra chiaramente il comportamento particellare della luce, in cui la luce interagisce con gli elettroni come quanti discreti di energia chiamati fotoni. Ogni fotone trasporta una quantità specifica di energia e quando la sua energia è uguale o superiore alla funzione lavoro del metallo, può espellere un elettrone dalla superficie.
Queste osservazioni e risultati sperimentali contraddicono le previsioni del modello ondulatorio della luce e richiedono una descrizione della luce simile a quella delle particelle, che viene spiegata dalla teoria quantistica della luce, nota anche come meccanica quantistica.
