Bestrahlt man eine Zinkplatte mit weißem Licht, so werden aus dieser Zinkplatte, unabhängig von der Intensität des Lichtes, keine Elektronen herausgelöst, auch nach längerem Warten scheint die Lichtquelle nicht genügend Energie an die Elektronen im Metall abzugeben, um diese herauszulösen. Tauscht man jedoch die weiße Lichtquelle durch eine UV-Lampe aus, so werden Elektronen aus der Platte herausgelöst. Selbst bei niedriger Intensität der UV-Lampe können Elektronen nachgewiesen werden.
Die Intensität \(I\) einer Lichtquelle gibt an, wie viel Energie pro Fläche und Zeit auf eine Oberfläche treffen: \[I=\frac{\Delta E}{A\cdot \Delta t}\] Sie ist bei einer elektromagnetischen Welle propotional zum Amplitudenquadrat \(E_0^2\) des elektrischen Feldes. Verstehen wir Licht ausschließlich als Welle, so lässt sich nicht nachvollziehen, warum genügend intensives weißes Licht (oder nach längerem Warten) nicht genug Energie an die Elektronen im Metall abgeben kann, um diese herauszulösen, UV-Licht jedoch unabhängig von seiner Intensität dies eben kann und der Effekt sofort auftritt.
Insbesondere lässt sich in dem Versuch durch die Gegenfeldmethode messen, dass die maximale kinetische Energie der Elektronen nicht von der Intensität des Lichts abhängt, sondern von dessen Frequenz. Durch Erhöhen der Intensität werden lediglich mehr Elektronen herausgelöst.
Diese Beobachtungen lassen sich mit der Vorstellung von Licht als Welle nicht erklären!
Albert Einstein zog zur Erklärung dieser Beobachtung die von Max Planck vermutete quantisierung des Lichts heran und erhielt dafür 1922 den Nobelpreis. Demnach transportiert Licht einer bestimmten Frequenz \(f\) ein ganzahlig Vielfaches der Energie: \[E=hf\] Licht besteht also aus Päckchen (Quanten), den sogenanten Photonen, welche für eine Frequenz immer die selbe Menge an Energie transportieren, wobei deren Energie proportional zur Frequenz des Lichts ist. Die Proportionalitätskonstante \[h=6.626\cdot 10^{-34}Js\] wird Plank'sches Wirkungsquantum genannt.
In dieser Deutung transportiert jedes Photon des UV-Lichts mehr Energie als die des weißen Lichts. Insbesondere transportiert jedes Photon des UV-Lichts mindestens genau so viel Energie, um bei seiner Wechselwirkung mit den Elektronen im Metall diese herauszulösen. Bei dem weißen Licht reicht diese Energie eben nicht aus. Die Deutung kann nun wie folgt zusammen gefasst werden:

1. Die Wechselwirkung von Licht mit Elektronen kann nicht durch die Wechselwirkung einer Welle mit den Elektronen erklärt werden, sondern mit der teilchenhaften Wechselwirkung des Photons mit dem Elektron (Zusammenstoß von zwei Teilchen).
2. Ein Elektron kann nur die Energie eines Photons absobieren, wenn dieses mindestens die Austrittsenergie der Elektronen aus dem Metall (Bindungsenergie) transportiert. Andernfalls passiert nichts. Es wird also keine Energie zwischengespeichert, sodass nur mehrere Photonen mit dem gleichen Elektron wechselwirken müssten, sodass es nach einer endlichen Zeit ausreichend Energie bekommt, um herausgelöst zu werden.
3. Ein Photon transportiert, abhängig von der Frequenz des Lichts, die Energie \[E=hf.\]
4. Die Intensität des Lichts erhöht nur die Anzahl der Photonen pro Fläche und Zeit, nicht aber deren Energie.