Previsione della fisica classica:
* L'energia è continua: La fisica newtoniana presume che l'energia della luce sia continua, il che significa che può essere assorbita in qualsiasi quantità da un elettrone.
* L'intensità determina l'energia: La fisica classica prevede che l'intensità della luce (luminosità) determina direttamente l'energia degli elettroni emessi. Una luce più luminosa fornirebbe più energia agli elettroni, portando a una maggiore energia cinetica e una corrente più forte.
* nessuna frequenza di soglia: Non ci sarebbe alcuna frequenza minima specifica della luce necessaria per espellere gli elettroni. Anche la luce di frequenza molto bassa, se abbastanza intensa, dovrebbe fornire un'energia sufficiente per superare la funzione di lavoro (gli elettroni che legano l'energia al metallo).
Cosa viene effettivamente osservato:
* Energia quantizzata: L'effetto fotoelettrico dimostra che l'energia della luce è quantizzata, il che significa che è disponibile in pacchetti discreti chiamati fotoni. Ogni fotone ha un'energia fissa determinata dalla sua frequenza (e =hν, dove h è costante di Planck e ν è la frequenza).
* La frequenza determina l'energia: L'energia cinetica degli elettroni emessi dipende dalla frequenza della luce incidente, non dalla sua intensità. La luce di frequenza più alta (lunghezza d'onda più breve) provoca un'energia cinetica più elevata degli elettroni.
* Frequenza di soglia: Esiste una frequenza minima (la frequenza di soglia) al di sotto della quale non vengono emessi elettroni, indipendentemente dall'intensità della luce.
La discrepanza:
L'effetto fotoelettrico contraddice direttamente la fisica newtoniana classica. Il comportamento osservato può essere spiegato solo dalla natura quantistica della luce, in cui la luce è costituita da pacchetti di energia discreti (fotoni) e il trasferimento di energia si verifica in modo quantizzato.
In sintesi, la fisica newtoniana classica prevederebbe un trasferimento continuo e dipendente dall'intensità, portando all'emissione di elettroni indipendentemente dalla frequenza. In realtà, l'effetto fotoelettrico dimostra la natura quantizzata della luce e l'esistenza di una frequenza di soglia per l'emissione di elettroni.
