Los electrones libres de la superficie del cuerpo de metal pueden ser emitidos aplicando luz en esa superficie. Cuando un rayo de luz incide en ciertos metales como el potasio,
sodio y cesio, los electrones pueden ser emitidos por esos metales. Según la física cuántica, la luz no es más que un flujo de fotones. Los fotones son similares a los paquetes de energía. La energía de un fotón es el producto de la frecuencia electromagnética y la constante de las planchas.
Cuando e es la energía del fotón, h es la constante de las planchas y es la frecuencia electromagnética de la luz incidente. Durante la colisión de los fotones con los electrones libres, esa energía fotónica se transfiere a los electrones.
Aunque la energía de todos los fotones no puede ser transferida a los electrones libres, la energía de los fotones que se transfirió a los electrones libres puede ser mayor que la función de trabajo del metal. La energía de los fotones transferida a los electrones libres cuando es mayor que función de trabajo puede causar que los electrones sean expulsados de la superficie metálica. Por lo tanto, hay una emisión de electrones debido a la aplicación de luz en la superficie de metal. Este proceso de emisión de electrones se denomina emisión fotoeléctrica. Aquí los electrones emitidos se llaman fotoelectrones. La cantidad de emisión fotoeléctrica depende de dos factores.
Una es la frecuencia de la luz incidente. Otra es la intensidad de la luz, es decir, el número de fotones en el haz de luz. Si la frecuencia e intensidad de la luz incidente aumenta, la cantidad de emisión fotoeléctrica también aumenta.
El emisión fotoeléctrica se utiliza en el fototubo. El cátodo y el ánodo de un sistema de emisión fotoeléctrica están encerrados en un contenedor de vidrio transparente evacuado. El ánodo A tiene un potencial positivo con respecto al cátodo o al emisor. Esta diferencia de potencial es creada por un batería. Cuando la luz de una intensidad y frecuencia requerida golpea en la superficie del emisor se emiten electrones y los electrones emitidos son atraídos hacia el ánodo y causan un actual que fluye a través del circuito externo que también puede ser indicado por un galvanómetro conectado al circuito externo.
