光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电子的行为。當
金屬表面在特定的光輻照作用下,金屬會吸收光子並發射電子,发射出来的电子叫做光电子。光的
波長需小於某一臨界值(相等於光的
频率高於某一臨界值)時方能發射電子,其臨界值即极限频率和极限波长。臨界值取決於金屬材料,而發射電子的能量取決於光的波長而非光的強度,这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾,即光电效应的瞬时性,按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累住足够的能量,飞出金属表面。可事实是,只要光的频率高於金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方。正確的解釋是光必定是由與波長有關的嚴格規定的能量單位(即
光子或光量子)所組成。這種解釋為
愛因斯坦所提出。光電效應由德國物理學家赫茲於
1887年發現,對發展量子理論起了根本性的作用。