1. Giả thuyết Plăng
Lượng năng lượng mà mỗi lần nguyên tử hoặc phân tử hấp thụ hoặc bức xạ có một giá trị hoàn toàn xác định và bằnghf, trong đó h = 6,625.10 - 34 J.s là hằng số Plăng, f là tần số của ánh sáng ứng với bức xạ đang xét (Hz).
2. Thuyết lượng tử ánh sáng
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
b) Trong chùm ánh sáng đơn sắc có tần số f thì mỗi phôtôn có một năng lượng không đổi là trong đó c là vận tốc ánh sáng trong chân không, là bước sóng trong chân không của ánh sáng đang xét.
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo tia sáng.
d) Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ thì chúng phát xạ và hấp thụ một phôtôn. e) Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động, không có phôtôn đứng yên.
3. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Theo Anhxtanh, mỗi lần nguyên tử hay phân tử ở bề mặt kim loại hấp thụ một phô tôn thì nó dùng năng lượng này vào hai việc:
cung cấp một một năng lượng A để bứt electrôn ra khỏi liên kết với hạt nhân nguyên tử. Năng lượng này được gọi làcông thoát.
phần năng lượng còn lại biến thành động năng của electrôn khi bứt khỏi kim loại. Như vậy, theo định luật bảo toàn năng lượng thì
Vì nên
Đặt là giới hạn quang điện của kim loại đang xét. Ta suy được điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện là Như vậy công thức tính công thoát của kim loại là