光電效應(yīng)是指物質(zhì)吸收光子（photon）并激發(fā)出自由電子的行為。當(dāng)金屬表面在特定的光輻照作用下，金屬會吸收光子并發(fā)射電子（electron），發(fā)射出來的電子叫做光電子（photoelectron）。當(dāng)光子把光電子彈出時,光子本身已經(jīng)沒有能量了。由公式所推:hv-?= Ekmax,。光的波長需小于某一臨界值（相等于光的頻率高于某一臨界值）時方能發(fā)射電子，其臨界值即為極限頻率和極限波長，頻率滿足?= hv0 。
臨界值取決于金屬材料，而發(fā)射電子的能量取決于光的波長而非光的強度，這一點無法用光的波動性解釋。根據(jù)光的波動理論，光的能量僅與光強有關(guān)。還有一點與光的波動性相矛盾，即光電效應(yīng)的暫態(tài)性，按波動性理論，如果入射光較弱，照射的時間要長一些，金屬中的電子才能積累住足夠的能量，飛出金屬表面。
可事實是，只要光的頻率高于金屬的極限頻率，光的亮度無論強弱，電子的產(chǎn)生都幾乎是暫態(tài)的，不超過10-9秒。正確的解釋是光必定是由與波長有關(guān)的嚴(yán)格規(guī)定的能量單位(即光子或光量子)所組成。這種解釋為愛因斯坦所提出。
光電效應(yīng)由德國物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)，對發(fā)展量子理論及波粒二象性起了根本性的作用。菲力浦·萊納德用實驗發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)的重要規(guī)律。愛因斯坦則提出正確的機制。
方程
在以愛因斯坦方式量化分析光電效應(yīng)時使用以下方程：
光子能量= 移出一個電子所需的能量+ 被發(fā)射的電子的動能
代數(shù)形式：hv-?= Ekmax
其中
h：普朗克常數(shù)，
?：功函數(shù)，從原子鍵結(jié)中移出一個電子所需的最小能量，
Ekmax=1/2mv2m：被射出的電子的最大動能，
v 0：是光電效應(yīng)發(fā)生的閾值頻率，
m：是被發(fā)射電子的靜止品質(zhì)，
vm ：是被發(fā)射電子的速度，
注：如果光子的能量（hv）不大于功函數(shù)（? ?），就不會有電子射出。功函數(shù)有時又以W標(biāo)記。這個方程與觀察不符時（即沒有射出電子或電子動能小于預(yù)期），可能是因為某些能量以熱能或輻射的形式散失了。
