Фотоефектом називають явище виривання електронів із речовини під дією світла. Розрізняють:
- зовнішній фотоефект - явище вибивання електронів з поверхні тіла під дією електромагнітного випромінювання;
Червоне світло з великою довжиною хвилі не вибивало електрони, а фіолетове за будь-якого малого світлового потоку легко вибивало електрони.
На основі цих дослідів сформульовано закони зовнішнього фотоефекту:
1) кількість електронів, вирваних світлом з поверхні металу за 1 с, є прямо пропорційні поглинутій енергії світлової хвилі;
2) максимальна кінетична енергія фотоелектронів зростає лінійно з частотою світла і не залежить від його інтенсивності;
3) для кожної речовини існує червона межа фотоефекту (поріг фотоефекту) - така найменша частота nmin (чи найбільша довжина світлової хвилі lmax), за якої ще можливий фотоефект. Якщо 
чи 
, то фотоефект не існує;
4) фотоефект є безінерційним і виліт фотоелектронів починається з моменту освітлення катода.
Лише перший закон зовнішнього фотоефекту можна було пояснити на основі класичної електромагнітної хвильової теорії.
Повне пояснення фотоефекту 1905 року дав А. Ейнштейн, розвиваючи далі ідеї Планка про переривчастість випромінювання світла. В експериментальних законах фотоефекту Ейнштейн побачив докази того, що світло має переривчасту структуру і поглинається окремими порціями. Він висловив припущення, що фотоефект відбувається внаслідок поглинання електроном одного кванта, а інші кванти не можуть брати участі в цьому процесі.
Кінетичну енергію фотоелектрона можна знайти, використавши закон збереження енергії. Енергія порції світла hn витрачається на виконання роботи виходу Aвих, тобто роботи, яку треба виконати для виривання електрона з поверхні металу, і на передавання електрону кінетичної енергії:
. (2)
Вираз (2) називають рівнянням Ейнштейна для фотоефекту. Він пояснює основні закономірності фотоефекту. Енергія кванта має бути більшою ніж Aвих (
.).
Мінімальна частота (червона межа), з якої речовини починається фотоефект:
. (3)
Наприклад, для цинку червона межа відповідає довжині хвилі lmin = 3,7·10-7 м ультрафіолетового проміння.
Відкриття явища фотоефекту мало велике значення для більшого розуміння природи світла. Але цінність науки полягає не тільки в тому, що вона з'ясовує складну і багатогранну будову навколишнього середовища, а і в тому, що наука дає нам в руки засоби, за допомогою яких можна удосконалити виробництво, поліпшувати умови матеріального і культурного життя.
