Termicznie uwalniane elektrony z powierzchni katody trafiają w obszar pola elektrycznego, pod wpływem którego nabierają prędkości. W okolicach 4,9 eV elektrony zaczynają być silnie de facto pochłaniane przez atomy rtęci, które emitują w zamian powolny elektron o przeciwnym niż poprzedni spinie. Wyemitowany elektron nabiera przyspieszenia i tak dalej, aż nie dotrze do siatki poza którą występuje potencjał o przeciwnym zwrocie (hamujący). Jeżeli jednak elektrony pomimo napięcia hamującego dotrą w okolice anody zostają wessane przez nią i mogą zostać zmierzone w postaci prądu anodowego. Uzyskuje się "zębiasty" przebieg prądu pochodzącego od elektronów zebranych z anody w zależności od wartości napięcia przyspieszającego. Przy napięciu przyspieszającym równym wielokrotności 4,9 V wartości prądu anodowego osiąga w funkcji napięcia lokalne maksima, co dowodzi postulatu o kwantowaniu poziomów energetycznych. Przy osiąganiu lokalnego maksimum zachodzi większe prawdopodobieństwo niesprężystych zderzeń, gdyż energia kinetyczna elektronu z większym prawdopodobieństwem może zostać zamieniona na energię przejścia optycznego. Napięcie (4,9 V)