Явище взаємодії світла з речовиною, яке супроводжується випусканням електронів, називається фотоефектом.

Розрізняють: зовнішній фотоефект, за якого фотоелектрони вилітають за межі тіла, та внутрішній фотоефект, за якого електрони, «вирвані» світлом з молекул та атомів, залишаються всередині речовини.

Експериментально встановлено три закони фотоефекту:

1. Число фотоелектронів, що випускає катод за одиницю часу, прямо пропорційне інтенсивності світла.

2. Максимальна початкова швидкість фотоелектронів збільшується при збільшенні частоти падаючого світла й не залежить від інтенсивності світла.

Для кожної речовини існує максимальна довжина світлової хвилі λ_черв (червона межа фотоефекту), за якої починається фотоефект. Опромінення речовини світловими хвилями більшої довжини фотоефекту не викликає.

Для пояснення законів фотоефекту А. Ейнштейн використав ідею М. Планка. Вчений припустив, що внаслідок поглинання фотона металом енергія фотона може бути цілком передана електрону й витратитися лише на здійснення роботи виходу та надання електрону кінетичної енергії.

Рівняння Ейнштейна для фотоефекту:

Умова:

визначає червону межу фотоефекту (граничну частоту).

Фотоефект використовується в різних датчиках для систем керування й безпеки. Основна галузь використання внутрішнього фотоефекту – сонячні батареї.