Расчетные зависимости
Эйнштейн предложил рассматривать свет, взаимодействующий с электронами вещества при фотоэффекте, не как волну, а как поток «корпускул» или «квантов». Энергия каждого кванта определяется соотношением
Ε = hν, (3.1)
где ν – частота света, h – постоянная Планка. Это соотношение было впервые введено Планком для объяснения спектров испускания нагретых тел.
В результате освещения металла светом при определенных условиях наблюдается фотоэлектронная эмиссия или внешний фотоэффект. Фотоэлектроны, покидающие металл, обладают широким набором скоростей. Скорость фотоэлектронов при заданной ν зависит от того, с какого энергетического уровня металла он был «вырван» квантом света. Максимальное значение скорости 
определяется из уравнения Эйнштейна,
hν = А + 
(3.2)
где m – масса покоя электрона, А – работа выхода, зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности. Частота v0, для которой энергия падающего кванта света hν0 равна работе выхода А, называется красной границей фотоэффекта,
hν0 = А, (3.3)
откуда 
или 
. (3.4)
В работе используется сурьмяно-цезиевый фотоэлемент типа СЦВ-3, СЦВ-4. Между фотоэлементом и источником света (рис. 3.1а) помещается светофильтр (СВ), пропускающий излучение в широком интервале длин волн.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов связана с величиной задерживающего потенциала. Поэтому уравнение Эйнштейна можно представить в виде
(3.5)
где U0 – величина задерживающего потенциала при частоте падающего излучения v.
Значение постоянной Планка h можно найти, используя излучение разных частот. Излучение лампы накаливания, используемой в экспериментальной установке (рис. 3.1а), лежит в широкой области длин волн, в частности, перекрывает всю видимую область спектра. Для двух разных частот выражение (3.5) можно переписать в виде
где U01 , U02 – задерживающие потенциалы, соответствующие частотам v1 и v2. Откуда следует
(3.6)