النظرية الكمية للاشعاع الكهرومغناطيسي

بنيت هذه النظرية علي قاعدتين اساسيتين:
1- فرضية ماكسويل: بان الموجات الكهرومغناطيسية تبث عند اهتزاز شحنات كهربية
2- فرضية بلانك: بان طاقة الموجات تعتمد علي ترددها و العدد الكمي
ثم اكتملت هذه النظرية بتعريف اينشتين عام 1906 للفوتون بانه اقل كمية طاقة التي لها المميزات الموجية للموجات الكهرومغناطيسية من خلال تفسيره للظاهرة الكهروضوئية كالتالي:
عند سقوط ضوء موحد التمييز علي سطح معدني فانه يولد تيار كهربي بحيث يصبح المعدن هو الكاثود كنتيجة لتاين ذرات سطح هذا المعدن
كما اوضح انه اذا كان فرق الجهد بين قطبي دائرة لا يمر بها تيار كهربي V0 فانه يسمي فرق جهد التوقف و في هذه الحالة فان التيار الناشئ من الظاهرة الكهروضوئية = صفر فانه تكون الطاقة الحركية القصوي للالكترون القابل للتحرر من هذه الظاهرة Kmax=ev0 حيث ان e هي شحنة الالكترون و منها نستنتج ان طاقته الحركية تعتمد علي تردد الاشعاع و ليس شدته.
كما اوضح ان طاقة الفوتون اللازمة لتحرير هذا الالكترون هي:
E=hu=E0+Kmax
حيث ان E0 هي اقل طاقة لازمة للالكترون ليتحرر من موضعه و تسمي دالة العمل work function لسطح المعدن و هي مميزة للمواد المختلفة ومن هذه العلاقة نتوصل الي ان Kmax تعتمد علي تردد الفوتونات الساقطة بحيث انه :
- اذا كانت E0< hu فان هذه الفوتونات تستطيع احداث هذه الظاهرة
- طاقة الالكترون المحرر يجب الا تزيد عن Kmax حيث انه يفقد جزء من طاقته ال الوسط المحيط قبل خروجه من السطح مما يضعف طاقته
حصل اينشتاين علي جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921 علي هذه الفرضية