Voici pourquoi c'était une observation clé:
* Prédiction de la physique classique: La physique classique, basée sur la théorie des ondes de la lumière, a prédit que l'augmentation de l'intensité de la lumière augmenterait l'énergie des électrons émis. En effet, une vague plus intense devrait donner plus d'énergie aux électrons.
* Observation expérimentale: Cependant, les expériences ont montré que l'énergie cinétique des électrons émises ne dépendait que de la fréquence de la lumière, pas de son intensité. L'augmentation de l'intensité n'a fait qu'augmenter le nombre d'électrons émis, et non leur énergie individuelle.
* Explication d'Einstein: Einstein a expliqué cette observation surprenante en proposant que la lumière n'est pas seulement une vague, mais se compose également de paquets d'énergie discrets appelés photons. L'énergie de chaque photon est proportionnelle à sa fréquence. Lorsqu'un photon frappe une surface métallique, il peut transférer toute son énergie à un électron, l'éjecter du métal. L'énergie de l'électron éjecté est alors égale à l'énergie du photon moins la fonction de travail du métal (l'énergie minimale requise pour éliminer un électron).
* Le rôle du photon: Cela a expliqué pourquoi l'énergie cinétique des électrons dépendait de la fréquence de la lumière (les photons de fréquence plus élevée ont plus d'énergie) et non l'intensité (plus de photons signifient que plus d'électrons sont éjectés, pas plus d'énergie par électron).
L’explication révolutionnaire d’Einstein de l’effet photoélectrique a été une étape importante dans le développement de la théorie quantique et lui a valu le prix Nobel de physique en 1921.
