外光電效應

當金屬表面在特定的光輻照作用下，金屬會吸收光子併發射電子，發射出來的電子叫做光電子。光的波長需小於某一臨界值（相等於光的頻率高於某一臨界值）時方能發射電子，其臨界值即極限頻率和極限波長。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，這一點無法用光的波動性解釋。還有一點與光的波動性相矛盾，即光電效應的瞬時性，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，只要光的頻率高於金屬的極限頻率，光的亮度無論強弱，電子的產生都幾乎是瞬時的，不超過十的負九次方秒。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，對發展量子理論及波粒二象性起了根本性的作用。

在以愛因斯坦方式量化分析光電效應時使用以下方程：

光子能量 = 移出一個電子所需的能量 + 被發射的電子的動能

代數形式：

其中

h是普朗克常數，ν是入射光子的頻率， w是功函數，從原子鍵結中移出一個電子所需的最小能量，E 是被射出的電子的最大動能，ν0是光電效應發生的閥值頻率，m是被發射電子的靜止質量，vm是被發射電子的速度，註：如果光子的能量（hν）不大於功函數（φ），就不會有電子射出。功函數有時又以W標記。

這個方程與觀察不符時（即沒有射出電子或電子動能小於預期），可能是因為某些能量以熱能或輻射的形式散失了。

光電管，光電倍增管等