照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。这个现象称为光电效应，这种电子称为光电子。光子像其他粒子一样具有能量。光电效应证实了光的粒子性。19世纪初开始，托马斯·杨、菲涅耳、马吕斯分别观察到了光的干涉、衍射和偏振现象，60年代和80年代，赫兹研究了电磁波，并证明光也是一种电磁波，后来麦克斯韦提出了电磁理论，完善了光的波动说，但赫兹在研究电磁波的实验中，偶然发现了一个现象：当接收电路的间隙受到光照射时，间隙更容易产生电火花，这是最早发现的光电效应，引起了很多物理学家的关注。法国物理学家P·勒纳德、英国物理学家J·J·汤姆孙等人进行了实验研究，证实了这个现象，即照在金属表面的光会使金属中的电子逸出。研究时发现了如下一些现象：存在饱和电流、截止频率和遏制电压。但光的波动说只能部分解释光电效应，甚至有些从波动说推导出来的结论与实验结果相矛盾。于是需要新的理论来解释光电效应的实验规律，人们开始注意光的粒子性。