光电效应方程的试验推导通过大量的试验总结出光电效应具有如下试验规律：1．每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率〔或称截止频率〕，即照射光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波长〔或称红限波长〕。当入射光的频率低于极限频率时，无论多强的光都无法使电子逸出。2．光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。3．光电效应的瞬时性。试验觉察，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，即几乎在照到金属时马上产生光电流。响应时间不超过十的负九次方秒〔1ns〕。4.入射光的强度只影响光电流的强弱，即只影响在单位时间内由单位面积是逸出的光电子数目。在光颜色不变的状况下，入射光越强，饱和电流越大，即确定颜色的光，入射光越强，确定时间内放射的电子数目越多。在光电效应中，要释放光电子明显需要有足够的能量。依据经典电磁理论，光是电磁波，电磁波的能量确定于它的强度，即只与电磁波的振幅有关，而与电磁波的频率无关。而试验规律中的第一、其次两点明显用经典理论无法解释。第三条也不能解释，由于依据经典理论，对很弱的光要想使电子获得足够的能量逸出，必需有一个能量积累的过程而不行能瞬时产生光电子。光电效应里，电子的射出方向不是完全定向的，只是大局部都垂直于金属外表射出，与光照方向无关,光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响。全部这些事实上已经曝露出了经典理论的缺陷，要想解释光电效应必需突破经典理论依据爱因斯坦的光量子理论，射向金属外表的光，实质上就是具有能量=h 的光子流。假设照射光的频率过低，即光子流中每个光子能量较小，当他照射到金属外表时，电子吸取了这一光子，它所增加的=h 的能量照旧小于电子脱离金属外表所需要的逸出功，电子就不能脱离开金属外表，因此不能产生光电效应。假设照射光的频率高到能使电子吸取后其能量足以抑制逸出功而脱离金属外表，就会产生光电效应。此时逸出电子的动能、光子能量和逸出功之间的关系可以表示成：光子能量= 移出一个电子所需的能量〔逸出功〕+ 被放射的电子的动能。即：hf=(1/2)mv^2+这就是爱因斯坦光电效应方程。其中，h 是普朗克常数；f 是入射光子的频率功函数是功函数，指从原子键结中移出一个电子所需的最小能量，表达式如右图，其中 f0 是光电效应发生的阀值频率，即极限频率；功函数有时又以 W 或 A 标记。动...
