Существует еще одно свойство фотоэффекта, которое часто записывают как его четвертый закон: фотоэффект практически безинерционен, так как с момента облучения металла светом, до вылета электрона проходит время порядка 10–9 секунды.
А теперь давайте попробуем объяснить экспериментальные законы фотоэффекта на основе квантовых представлений, предложенных Эйнштейном. И так, электрон одного из атомов внутри металла после поглощения одного фотона получает квант энергии и стремится выйти за пределы кристаллической решетки.
Электроны, покинувшие образец, имеют некоторую скорость, поэтому даже при отсутствии напряжения между электродами сила фототока не равна нулю.
Часть энергии, полученной при поглощении фотона, электрон расходует на совершение работы по преодолению сил притяжения, удерживающих его внутри вещества. Соответственно остаток энергии будет равен кинетической энергии электрона.
Здесь 
— кинетическая энергия электрона, вылетевшего с поверхности металла и движущегося со скоростью, намного меньше скорости света. Величина 
представляет собой работу, которую необходимо совершить против сил электрического поля для того чтобы электрон вылетел из вещества. Она называется работой выхода. Для металлов работа выхода обычно составляет несколько электронвольт. Таким образом, полученное уравнение — уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта — является следствием закона сохранения и превращения энергии в этом процессе.
Используем данное уравнение для объяснения экспериментальных законов фотоэффекта.
И так, первый закон фотоэффекта. Сила фототока насыщения пропорциональна общему числу фотоэлектронов, покидающих поверхность металла за единицу времени. Число таких фотоэлектронов пропорциональна числу фотонов, падающих на поверхность за это же время. Значит, увеличение интенсивности света означает увеличение числа падающих фотонов, которые выбивают из металла все больше электронов.
Второй закон фотоэффекта. При увеличении частоты падающего света максимальная кинетическая энергия, согласно формуле, линейно возрастает. Но если подать напряжение обратной полярности, затрудняющее вылет электронов, то сила фототока уменьшится, так как теперь электронам, кроме работы выхода, придется совершать дополнительную работу против сил электрического поля. Таким образом, действительно найдется такое значение напряжения, при котором все вылетевшие электроны затормаживаются и, не достигнув поверхности анода, возвращаются на катод.
Ну и третий закон фотоэффекта. Если частота падающего света меньше граничной частоты, при которой минимальная энергия фотона равна работе выхода, то испускание электронов не происходит.
Таким образом, красную границу фотоэффекта можно найти из соотношения:
Из этой формулы видно, что красная граница фотоэффекта зависит только от работы выхода электронов, т.е. определяется строением металла и состоянием его поверхности.
Длину волны излучения, соответствующего красной границе фотоэффекта, можно определить по формуле:
Для того чтобы было еще более понятно, что такое фотоэффект, рассмотрим его механическую аналогию. Представьте, что у нас есть шарик, находящийся на дне глубокой ямы. Если шарику сообщить достаточную начальную кинетическую энергию, он поднимется из ямы и покатится по поверхности земли с некоторой скоростью. Закон сохранения и превращения энергии для такого процесса вы видите на экране.
Если провести аналогию данной формулы с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта, то можно заметить, что величина 
является работой выхода шарика из ямы, а сообщенная ему кинетическая энергия аналогична энергии фотона.
Домашнее задание:
1. Прочитайте конспект
2. Заполнить кроссворд
Ответить на вопросы. Назвать ключевое слово.
1. Огибание световыми волнами границы непрозрачных тел и проникновение света в область геометрической тени.
2. Русский физик, который исследовал фотоэффект и получил уравнение для фотоэффекта.
3. Физик, создавший корпускулярную теорию света.
4. Часть физики, которая рассматривает световые явления.
5. Кто развил идею Планка и объяснил явление фотоэффекта.
6. Элементарная частица, лишенная массы покоя и обладающая энергией и импульсом.
7. Как называется сложение двух или нескольких волн с одинаковым периодом, в результате которого, в одних точках пространства происходит увеличение, а в других уменьшение амплитуды результирующей волны.
8. Физик, открывший явление фотоэффекта.
9. Минимальное количество энергии, которое может излучать и поглощать тело.
10. Поток частиц материи - фотонов, распространяющихся в вакууме со скоростью 3*108 м/с.