Efectul fotoelectric extern este emiterea de electroni din materie în urma absorbției de radiație electromagnetică, de exemplu radiație ultravioletă sau raze X. Un termen învechit pentru efectul fotoelectric este efectul Hertz.

Legile efectului fotoelectric extern

I. Intensitatea curentului fotoelectric de saturație depinde direct proporțional de fluxul radiației

electromagnetic de incidență când frecvența este constantă.

II. Energia cinetică maximă a fotoelectronilor emiși este direct proporțională cu frecvența radiației

electromagnetică incidente și nu depinde de flux.

III. Efectul fotoelectric se produce dacă și numai dacă frecvența radiației electromagnetice

incidente este mai mare sau egală decât o constantă de material numită "frecvența de prag" sau

"pragul roșu".

IV. Efectul fotoelectric extern este practic instantaneu.(Δt≈1 ns = 10^-9 s)

Formule[modificare | modificare sursă]

Cantitativ, efectul fotoelectric se poate descrie folosind formula:

unde

h este constanta lui Planck;

f este frecvența fotonului incident;

f0 este frecvența minimă la care are loc efectul fotoelectric;

m și v sunt masa, respectiv viteza electronului după ieșirea din cristal;

Energia fotonului incident este hf; această energie se conservă: o parte se regăsește în

rețeaua cristalină a metalului și o parte este transferată sub formă de energie cinetică

electronului devenit liber. Dacă se notează cu   lucrul de extracție și cu   energia

cinetică a electronului, formula de mai sus se poate rescrie astfel:

Formula deplasării Compton

Un foton cu lungimea de undă   soseşte din stânga, se ciocneşte cu un obiect în repaus, şi rezultă un nou

foton de lungime de undă   la unghiul  .

Compton a folosit o combinație de trei formule fundamentale reprezentând diferitele aspecte ale

fizicii clasice și moderne, combinându-le pentru a descrie comportamentul cuantic al luminii.

Lumina ca particulă, anterior observată în efectul fotoelectric.

Dinamica relativistă: teoria relativității restrânse

Trigonometrie: teorema cosinusului

Rezultatul final este Ecuația împrăștierii Compton:

unde

 este lungimea de undă a fotonului înainte de împrăștiere,

 este lungimea de undă a fotonului după împrăștiere,

 este masa electronului,

 este unghiul de deplasare a direcției fotonului,

 este constanta lui Planck, și

 este viteza luminii.

 este cunoscută sub numele de Lungime de undă Compton.