光电效应实验的现象如下：每种金属都有它的极限频率ν0，只有入射光子的频率大于极限频率ν0时，才会发生光电效应。
且入射光的强度越小则产生的光子数越少，光电流越弱，由光电效应方程Ek=hν-W=hν-hν0，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光。
金属及其化合物在光照射下发射电子，这个现象称为光电效应(photoelectric effect)；从金属表面逸出的电子称为光电子(photoelectron),光电子运动形成光电流(photocurrent)。
光电效应是指光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。发射出来的电子叫做光电子。光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限频率和极限波长。临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。
光电效应是自然事实，是光与电之间的一种相互作用、是光与物质（金属）之间的相互作用、是光与物质的核外电子之间的相互作用。在光电效应实验中，每种金属都存在一个极限频率，当入射光的频率低于极限频率时，不管入射光多强，都不会有光电子逸出；只有当入射光的频率高于极限频率时，金属才会发射光电子，产生光电效应。
光电效应在近代物理的量子论中起着很重要的作用，其在证实光的量子性方面有着重要的地位，光电效应的规律在现代科技及生产领域也有广泛的应用，如利用光电效应制成的光电器件广泛地应用于光电检测、光电控制、电视录像、信息采集与处理等多项现代技术中。普朗克常数是近代物理中一个很重要的常数，它可以用光电效应实验方法来测定。通过本实验可以加深对量子论的理解。
自1887年赫兹意外发现光电效应后，一些人陆续对此现象进行了研究，并总结出了四条基本规律。但这些规律无法用电磁学理论解释。1905年爱因斯坦大胆地引用普朗克关于光辐射能量量子化的概念，提出光量子概念，从而成功解释了光电效应的现象。爱因斯坦认为，从一点发出的光，不是以连续形式把能量传播到空间，而是以为能量单位一份一份地向外辐射。叫作光子。此后约十年，密立根以精确的光电效应实验证实了爱因斯坦的光电效应方程，并测定了普朗克常数。如下图所示，当频率为的光束照射在光电管的阴极K上时，能量为的光子与金属表面的自由电子作用，把能量全部交给这个电子，电子脱离金属表面从而产生光电效应。
如果金属K的逸出功为Ws，电子离开金属表面后的初动能为E，则有：此式即为爱因斯坦光电效应方
现象是连接在电路中的灵敏电流计指针发生偏转,由此可得结论是1、每一种金属在产生光电效应是都存在一极限频率（或称截止频率），即照射光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波长（或称红限波长）。当入射光的频率低于极限频率时，无论多强的光都无光电子逸出。 2、光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。 3、光电效应的瞬时性。实验发现，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，响应时间不超过十的负九次方秒（1ns）。 光电效应4、入射光的强度只影响光电流的强弱，即只影响在单位时间内由单位面积是逸出的光电子数目。
光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
按照粒子说，光是由一份一份不连续的光子组成，当某一光子照射到对光灵敏的物质(如硒)上时，它的能量可以被该物质中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量后，动能立刻增加;如果动能增大到足以克服原子核对它的引力，就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面，成为光电子，形成光电流。单位时间内，入射光子的数量愈大，飞逸出的光电子就愈多，光电流也就愈强，这种由光能变成电能自动放电的现象，就叫光电效应。
因为从金属板上由于光电效应逃脱的电子数目与电压无关,即使电子在到达极板前速度由于场强的原因变快了,这部分动能在到达极板后也对电流大小没有影响,而是逸散了.电流只是取决于单位时间内通过导体横截面的的数量决定,而逃逸电子数又与电压无关,所以电压增大到一个极限后便出现饱和电流.而增大被照射金属的表面积会增大单位时间内逸出的电子数目,所以会增大电流.其实电压的作用就是为了产生一个外加电场来捕获逃逸电子,电场越强电子就越难以逃离电场,也就越容易被另一块极板接到,可是发出的电子是有限的,所以当电压增大到足以捕捉所有电子时,再增大电压当然不会增大电流,这就是所谓的饱和电流.
解释光电效应的爱因斯坦方程：根据爱因斯坦的理论，当光子照射到物体上时，它的能量可以被物体中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量hυ后，能量增加，不需要积累能量的过程。如果电子吸收的能量hυ足够大，能够克服脱离原子所需要的能量(即电离能量)I和脱离物体表面时的逸出功(或叫做功函数)W，那末电子就可以离开物体表面脱逸出来，成为光电子，这就是光电效应。
爱因斯坦方程是
hυ=(1/2)mv2+I+W
式中(1/2)mv2是脱出物体的光电子的初动能。
金属内部有大量的自由电子，这是金属的特征，因而对于金属来说，I项可以略去，爱因斯坦方程成为
hυ=(1/2)mv2+W
假如hυ<W,电子就不能脱出金属的表面。对于一定的金属，产生光电效应的最小光频率(极限频率) υ0。由
hυ0=W确定。相应的红限波长为 λ0=C/υ0=hc/W。
发光强度增加使照射到物体上的光子的数量增加，因而发射的光电子数和照射光的强度成正比。
③利用光电效应可制造光电倍增管。光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲，然后送到电子线路去，记录下来。
算式
在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下算式：
光子能量 = 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能
代数形式：
其中
h是普朗克常数，
f是入射光子的频率，
是功函数，从原子键结中移出一个电子所需的最小能量，
是被射出的电子的最大动能，
f0是光电效应发生的阀值频率，
m是被发射电子的静止质量，
vm是被发射电子的速度，
注：如果光子的能量（hf）不大于功函数（φ），就不会有电子射出。功函数有时又以W标记。
这个算式与观察不符时（即没有射出电子或电子动能小于预期），可能是因为系统没有完全的效率，某些能量变成热能或辐射而失去了。
每种金属都有它的极限频率ν0，只有入射光子的频率大于极限频率ν0时，才会发生光电效应，且入射光的强度越小则产生的光子数越少，光电流越弱，由光电效应方程Ek=hν-W=hν-hν0，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光。