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光電效應指的是當金屬受到光線照射時，從金屬表面發射電子的現象。
入射光線的能量被金屬內的電子所吸收，從而這些電子有足夠的能量從金屬表面“沖出"，實際上可以認為是發射出來。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
當使用經典麥克斯韋光波方程解釋這種現象時，我們可以得到一個結論，入射光線強度越大，金屬表面釋放的電子的能量也將越大，即釋放電子的平均能量隨著入射光線的強度增大而增大。
事實上，Lénard發現這并非如此。相反，釋放電子的能量與入射光線的強度是無關的。
愛因斯坦（1905）成功地解決了這一矛盾。他認為入射光線是由獨立的量子組成，常被稱為光子。光子在與金屬中的電子的相互作用中，它是以獨立的粒子存在，而并不是以連續的光波存在。對于一定頻率即某種“顏色"的入射光波來說，每個光子攜帶的能量均為E=hf，其中h是普朗克常數，f是光波的頻率。在愛因斯坦的模型中，增加入射光波的強度，實際上是增加了一段時間內入射光子的數量，而其中每個光子所攜帶的能量是相等的（只要入射光波的頻率是一定的）。
顯然，在愛因斯坦的模型中，增加入射光線的強度將增加該金屬釋放電子的數量，但是每個電子攜帶的平均能量是相等的，其理由是入射光子攜帶相等的能量。【愛因斯坦假設該作用主要由單個光子被吸收而導致單個電子釋放的進程主導】同樣，在愛因斯坦的模型中，增加入射光線的頻率f，而不是增加光線的強度，將增加發射電子的平均能量。
實驗驗證了這兩個預測的真實性。而且，通過實驗還可以測量釋放電子的能量與頻率的增加率，從而確定普朗克常數h的值。
光電效應也許是光子存在以及光波和電磁波存在“粒子"特性最直接和令人信服的證據。也就是說，它提供了無可否認的證據證明了電磁場的量子化以及經典麥克斯韋場方程的局限性。
1921年，阿爾伯特·愛因斯坦因為成功解釋了光電效應以及他對理論物理的貢獻獲得該年度諾貝爾物理學獎。
