Ik denk dat je de figuur verkeerd interpreteert. De "I" geeft de (elektronen) stroomsterkte aan die tussen kathode en anode loopt. Voor een spanning 0 is de stroom niet 0.

De stroom wordt veroorzaakt door elektronen die door fotonen uit de kathode zijn losgemaakt. Het zijn de elektronen die een stroom veroorzaken - niet de fotonen (al zijn die nodig om de elektronen los te slaan).

Het foto-elektrisch effect bewijst dat fotonen een minimum energie moeten hebben (minimum frequentie of maximum golflengte) om een elektron uit de kathode los te maken. De restant-energie van het foton wordt gebruikt als kinetische energie van het elektron. Die elektronen schieten alle kanten op en hebben richting anode dus niet allemaal een gelijke snelheid.

Door een (rem)spanning tussen kathode en anode aan te leggen die de snelheid richting anode van het elektron tegenwerkt kun je voorkomen dat er een stroom gaat lopen: de elektronen worden gestopt.

Voor laag-energetische fotonen komt geen elektron los.
Voldoende energetische fotonen maken elektronen los en een aantal zal de anode bereiken. Hun snelheden richting anode zijn statistisch verdeeld (sommige schieten er schuin op af, andere rechtaan) en een geschikte spanning kan ze afremmen en zelfs stoppen. Die spanning moet negatief zijn om de negatieve elektronen tegen  te houden. Hoe meer negatief, hoe minder elektronen doorkomen, hoe kleiner de stroom.  Dat is wat het plaatje aangeeft.

Sterk negatief: alle elektronen worden gestopt, geen stroom. Minder negatief: de meeste worden gestopt, een paar komen door. Nul: alleen elektronen met voldoende energie om op eigen kracht de anode te bereiken komen door. De rest schiet er in andere richtingen langs. Positieve spanning: de negatieve elektronen die loskomen worden aangetrokken, de stroomsterkte neemt toe. Hoog positief: alle elektronen worden naar de anode gezogen. De stroom wordt groter maar uiteindelijk constant omdat de kathode niet meer elektronen kan vrijmaken onder de fotonenbeschieting.

Bedankt! Maar dan zit ik nog steeds met het probleem dat bij U=0 de zwarte lijn en de lijn van b elkaar snijden. Als de elektronen meer energie hebben, hebben ze een grotere kans de kathode te treffen (fotonen energie groter). Als de elektronen minder energie hebben, hebben ze dus een kleinere kans de kathode te treffen. Waarom zijn snijden ze elkaar hier als de verzadigingsstroom nog niet is bereikt?

Het begrijpen van de vraag/antwoord van de bijlagen is een beetje moeilijk doordat de helft niet in beeld is. Maar ik geloof dat ik nu snap wat je bedoelt.

Bij situaties a en b worden evenveel fotonen gegenereerd (gelijk aantal/seconde) maar bij b hebben ze meer energie. Dat betekent dat de losgeslagen elektronen meer kinetische energie hebben en een hogere remspanning nodig hebben om gestopt te worden van het bereiken van de anode. Je ziet dat ook in lijn b: de remspanning moet veel negatiever zijn om alles tegen te houden.

Het aantal fotonen is gelijk in a en b dus het aantal losgemaakte elektronen is dat ook. Als er geen remspanning is dan is de situatie identiek. In b hebben ze wel meer kinetische energie, maar het aantal is gelijk, de richtingsverdeling is gelijk en daarmee de stroomsterkte. Beide lijnen gaan daarom door hetzelfde punt op de I-as. 

Bij positieve remspanning worden de elektronen meer naar de anode afgebogen (stroomsterkte neemt toe) maar door de hogere energie in b (de "schuin wegschietende" elektronen zijn moeilijker om te buigen naar de anode door het spanningsveld) heb je meer spanning nodig voordat alle elektronen op de anode belanden. Vandaar de lagere b curve bij positieve remspanning.

Bij c is het anders. De energie is minder (maar nog wel genoeg) maar het aantal fotonen meer. Daardoor komen meer elektronen vrij maar met minder kinetische energie. Ze zijn makkelijker tegen te houden (minder remspanning). Maar als de spanning positief wordt en toenemend meer elektronen op de anode komen, wordt de stroomsterkte groter dan bij a en b: er zijn immers meer elektronen in de stroom. Omdat de "schuin" wegschietende elektronen langzamer gaan dan in a of b zijn ze ook makkelijker naar de anode te richten door het spanningsveld: met minder positieve remspanning wordt een grotere stroomsterkte bereikt.

U zegt; maar door de hogere energie in b heb je meer spanning nodig voordat alle elektronen op de anode belanden.

Maar omdat de energie van de elektronen groter is, wordt toch juist bij een positieve spanning de energie van de elektronen nog groter. Ek1 + q*U = Ek2. 

De Ek1 is al groot en wordt nog groter door de spanning. 

Bij de zwarte lijn is Ek1 minder groot, fotonen minder grote energie en wordt de Ek2 minder groot ten opzichte van b.

En toch is de I kleiner bij hogere spanning bij b. 

Ik denk dat ik het al snap. Het heeft dus eigenlijk te maken met de "schuin wegschietende" elektronen. Die kunnen moeilijker worden afgebogen door de grote energie en daarom is er een grote spanning voor nodig.?

Inderdaad. Je kunt de snelheid die de elektronen hebben ontbinden langs 2 richtingen: parallel aan het veld (kathode-anode) en loodrecht erop. Het elektrisch veld oefent een kracht uit op het elektron (F = qE) in de richting van de anode. Daardoor ondervindt het elektron een afbuiging uit zijn anders rechte baan scheef weg van de kathode. Het is een rekensommetje om uit te maken hoe groot die kracht (en versnelling) moet zijn om binnen de korte tijd Δt de richting zo te veranderen dat het elektron op de anode belandt ipv er langs schiet. Want de snelheidscomponent loodrecht op het veld blijft ongewijzigd (v_loodrecht = v_0,loodrecht). Die parallel aan het veld wordt steeds groter (v_veld = a_veld t + v_0,veld)

Wat dat betreft lijkt het op de kogel die horizontaal wordt weggeschoten maar door de zwaartekracht toch naar de grond afbuigt.

Het fotoelektrisch effect is belangrijk omdat het aantoonde dat de energie van een foton de beslissende factor was of een elektron kon worden losgemaakt. De intensiteit was onbelangrijk omdat 1 foton het werk moet doen. Twee fotonen met elk te weinig energie (maar samen genoeg) presteren het niet. Alsof je 100 x een bal op het dak probeert te mikken met te weinig stootkracht (en dus valt de bal terug - alle 100 keer) of 1x met voldoende stootkracht.