* Metal yüzeyler ışık ile aydınlatıldıkları zaman elektron yayabilirler fakat pozitif iyonlar yayamazlar.
* Metal yüzeylerin bu şekilde elektron yayıp yayamayacakları gönderilen ışığın frekansına bağlıdır. Metalden metale değişen bir frekans eşiği vardır ve ancak frekansı bu eşik değerden büyük olan ışık bir fotoelektrik akım oluşturur.
* Fotoakım oluştuktan kısa süre sonra kararlı değerine ulaşarak büyüklüğü ışığın şiddeti ile doğru orantılı olarak artar.
* Fotoelektronların kinetik enerjisi ışık kaynağının şiddetinden bağımsız olup gelen ışığın frekansı ile doğru orantılı olarak artar.
Fotoelektrik olayın varlığı klasik elektromagnetik teori ile anlaşılabilir, çünkü metallerin elektron içerdikleri o zamanlar bilinmekte idi ve bunlar ışık soğurumu ile ivmelendirilerek metalden koparılabilirler. Işık bir elektromagnetik dalgadır ve ışığın elektrik alanı elektrona e.E/m ivmesini kazandırır. Fakat yukarıda değinilen şiddet ve frekans bağımlılıkları klasik teori çerçevesinde kalınarak açıklanamaz. Işığın şiddeti 2 nin zaman ortalaması ile orantılıdır. Şiddetin artması 2 nin ve dolayısı ile elektronların ivmesinin artması demektir. Bu ise sökülen fotoelektronların kinetik enerjisini artırır. Üstelik bunun frekans ile ilişkisi yoktur. Bu klasik sonuçlar ise gözlemlerle çelişmektedir.
Olayın doğru açıklaması, Planck varsayımını, ışık h? enerjili fotonlardan (enerji kuantumlarından) oluşur şeklinde ele alan Albert Einstein, Planck'ın görüslerini bir adım ilerleterek şöyle bir varsayım ileri sürdü; "Birışık demetindeki enerji, uzayda sürekli dağılmış olmayıp sonlu sayıda noktasal enerji kuantumlarından oluşur; bölünemeyen bu enerji kuantumları tam olarak salınır ve soğurulur". Einstein, bu ışık kuantumunu yani fotonun enerjisini hf olarak aldı. Einstein’a göre, iki fotonun aynı anda bir elektrona çarpma olasılığı çok zayıf olduğundan bir elektron kendisine çarpan tek fotonun hf enerjisini alarak kopar. Einstein varsayımına göre, ışığın siddeti arttırıldığında foton sayısı artar ancakbir fotonun hf enerjisi değişmez. Daha çok foton gönderildiğinde daha çok elektron koparılır ama her bir fotonun enerjisi aynı kaldığından elektronların kinetik enerjileri, dolayısıyla Kmaxdeğeri değişmez.
Verilen bir metalden elektron koparılması için minimum bir enerjiye gerek vardır.Bu minimum enerjiye o metalin is fonksiyonu denir, Φ ile gösterilir. Fotonun hf enerjisi Φ'den küçükse elektron koparmaya yeterli olmaz. Φ = hfo (f0 = kritikfrekans) Einstein bu düsüncesini daha ileri götürüp, foton frekansı ile elektron enerjisi arasında bir bağıntı gelistirdi.ffrekansı kritik f0 değerinden büyükse, bir fotonun çarptığı elektron hfkadar enerji alacak, ama Φkadar enerji kaybederek metalde kopabilecektir.
O halde, çıkan elektronun kinetik enerjisi hf −Φ kadar veya daha küçük olabilir.
- Kmax = hf − Φ
Diğer bir değişle, koparılan elektronun maksimum enerjisi ışık frekansının li-neer bir fonksiyonu olup, bu fonksiyonun eğimi Planck sabiti h’a esit olmalıdır. Bu öngörünün deneysel kanıtlanması 1916’da Millikan tarafından gerçeklestirildi.
Fotoelektrik akımın ışık şiddetine bağımlılığı da foton düşüncesi kullanılarak basitçe açıklanabilir. Daha büyük ışık şiddeti, daha fazla sayıda foton ve bu da daha fazla elektron yani daha büyük bir fotoakım demektir.
