Ecco perché questa è stata un'osservazione chiave:
* Previsione della fisica classica: La fisica classica, basata sulla teoria delle onde della luce, prevedeva che aumentare l'intensità della luce aumenterebbe l'energia degli elettroni emessi. Questo perché ci si aspetterebbe un'onda più intensa impartirebbe più energia agli elettroni.
* Osservazione sperimentale: Tuttavia, gli esperimenti hanno dimostrato che l'energia cinetica degli elettroni emessi dipendeva solo dalla frequenza della luce, non della sua intensità. L'aumento dell'intensità ha aumentato solo il numero di elettroni emessi, non la loro energia individuale.
* Spiegazione di Einstein: Einstein ha spiegato questa sorprendente osservazione proponendo che la luce non sia solo un'onda, ma consiste anche in pacchetti di energia discreti chiamati fotoni. L'energia di ciascun fotone è proporzionale alla sua frequenza. Quando un fotone colpisce una superficie metallica, può trasferire tutta la sua energia in un elettrone, espellendola dal metallo. L'energia dell'elettrone espulso è quindi uguale all'energia del fotone meno la funzione di lavoro del metallo (l'energia minima richiesta per rimuovere un elettrone).
* Il ruolo del fotone: Ciò ha spiegato perché l'energia cinetica degli elettroni dipendeva dalla frequenza della luce (i fotoni di frequenza più elevati hanno più energia) e non dall'intensità (più fotoni significano solo più elettroni espulsi, non più energia per elettrone).
La spiegazione rivoluzionaria di Einstein dell'effetto fotoelettrico è stata un passo significativo nello sviluppo della teoria quantistica e gli è valso il premio Nobel in fisica nel 1921.
