Podwójna natura światła

Zjawisko fotoelektryczne zachodzi, gdy światło lub inne promieniowanie elektromagnetyczne padające na metal wybija z niego elektrony. Co ciekawe, zjawisko to występuje tylko wtedy, gdy promieniowanie ma częstotliwość równą lub większą od częstotliwości granicznej, charakterystycznej dla danego metalu.

Energia fotonu jest proporcjonalna do częstotliwości promieniowania według wzoru: E = hf, gdzie f to częstotliwość promieniowania (w Hz), a h to stała Plancka $o wartości 6,63 · 10^-34 J·s$. Aby elektron mógł zostać wybity z metalu, potrzebna jest określona praca wyjścia - energia, którą trzeba dostarczyć elektronowi, by wyrwać go z powierzchni metalu.

Zjawisko fotochemiczne występuje, gdy reakcja chemiczna zachodzi w wyniku oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego o odpowiednio wysokiej częstotliwości. Przykładami są opalanie się, fotosynteza czy proces widzenia - wszystkie zależą od energii fotonów.

Ciekawostka: Dualizm korpuskularno-falowy jest jak fizyczna zagadka - światło podczas niektórych doświadczeń (dyfrakcja, interferencja) zachowuje się jak fala, a w innych (zjawisko fotoelektryczne) jak strumień cząstek. Ta podwójna natura jest jednym z fundamentów współczesnej fizyki kwantowej!