Lig is invalpend op die katode van 'n fotoëlektriese sel wat aan 'n battery en 'n sensitiewe ammeter verbind is, soos hieronder getoon - NSC Physical Sciences - Question 10 - 2022 - Paper 1

Die werksfunksie, of arbeidsfunksie, is die minimum energie wat benodig word om 'n elektron uit die oppervlak van 'n metaal te verwyder. Dit is 'n kenmerkende eienskap van die metaal.

Die maksimum kinetiese energie kan bereken word met die formule:

$E_{k(max)} = hf - W_0$

Hier is $h$ die Planck se konstante (6.63 x 10^-34 J·s) en $f$ die frekwensie van die lig (5.96 x 10^14 Hz):

$E_{k(max)} = (6.63 imes 10^{-34}) (5.96 imes 10^{14}) - (3.42 imes 10^{-19})$

Als dit bereken word, vind ons:

$E_{k(max)} ext{ is ongeveer } 5.30 imes 10^{-20} ext{ J}$

Om die totale laadstroom te bereken, gebruik ons formules:

$q = I imes t$

waar $I$ die stroom is en $t$ die tyd (10 s):

$q = 0.012 ext{ A} imes 10 ext{ s} = 0.12 ext{ C}$

Die aantal fotone kan bereken word deur die totale energie wat nodig is (rajmaal van energie per foton) te deel:

n = rac{Q}{E}

Hier is die energie per foton: $E = 3.42 imes 10^{-19} ext{ J}$:

n = rac{0.12 ext{ C}}{1.6 imes 10^{-19} ext{ C/foton}} = 7.5 imes 10^{17} ext{ fotone}

As die intensiteit van die lig verhoog, beteken dit dat 'n groter aantal fotone per tydseenheid die katode tref. Dit lei tot 'n toename in die aantal elektrone wat vrygestel word, wat resultate in 'n hoër lesing op die ammeter sal lei.