Teoria das ondas, especificamente a teoria clássica das ondas eletromagnéticas, falha em explicar o efeito fotoelétrico . Aqui está o porquê:

Previsão da teoria clássica:

* Intensidade : De acordo com a teoria das ondas clássicas, a energia da luz é diretamente proporcional à sua intensidade. Portanto, aumentar a intensidade da luz deve levar a um aumento na energia cinética dos elétrons emitidos.
* Frequência: A frequência da luz não deve ter efeito na energia cinética dos elétrons emitidos, desde que a intensidade seja mantida constante.

Observações experimentais:

* Intensidade : As experiências mostraram que Aumentar a intensidade da luz aumenta apenas o número de elétrons emitidos, não sua energia cinética.
* Frequência: Observou -se que aumentando a frequência da luz aumentou a energia cinética dos elétrons emitidos, independentemente da intensidade.
* Frequência de limiar : Havia uma frequência mínima (frequência limiar) abaixo da qual nenhum elétrons foi emitido, mesmo com luz de alta intensidade.

O problema:

A teoria das ondas clássicas não pode explicar essas observações. Ele prevê que a energia da luz é distribuída continuamente sobre a frente de onda e, portanto, qualquer intensidade de luz deve ser capaz de derrubar elétrons do metal. Também prevê que a energia cinética dos elétrons deve depender apenas da intensidade da luz, não da sua frequência.

Conclusão:

O fracasso da teoria das ondas clássicas em explicar o efeito fotoelétrico levou ao desenvolvimento da teoria quântica da luz , que postula que a luz existe em pacotes discretos de energia chamados fótons. A energia de cada fóton é diretamente proporcional à frequência da luz (e =hν, onde h é constante de Planck e ν é a frequência). Essa teoria explica com sucesso o efeito fotoelétrico:

* Frequência de limiar : A existência de uma frequência limiar é explicada pelo fato de que uma quantidade mínima de energia (hν) é necessária para superar a função de trabalho do metal e ejetar um elétron.
* energia cinética: A energia cinética dos elétrons emitidos é diretamente proporcional à frequência da luz, pois a energia de cada fóton é diretamente proporcional à frequência.
* Intensidade : Aumentar a intensidade da luz simplesmente aumenta o número de fótons incidentes no metal, levando a mais elétrons sendo ejetados.

Portanto, o efeito fotoelétrico é uma evidência forte para a quantização da luz e não pode ser explicado pela teoria das ondas clássicas.