O efeito fotoelétrico foi descoberto
experimentalmente por Heinrich Hertz , em 1887 , enquanto fazia suas pesquisas
sobre ondas eletromagnéticas. Ele foi capaz de perceber que a incidência de
radiação (conseguiu , inclusive , determinar que era a radiação ultravioleta a
responsável pelo efeito) facilitava a produção de uma centelha elétrica entre
dois condutores. Entretanto, Hertz não levou seus estudos adiante e descobertas
maiores só foram feitas posteriormente , por Wilhelm Hallwachs (1859-1922). Ele
realizou experimentos com eletroscópios , determinado serem os elétrons
arrancados do material (posteriormente chamados fotoelétrons) os responsáveis
pela ocorrência do fenômeno. Além desses resultados , Philipp Lenard
(1862-1947), em 1902 , realizou as primeiras medidas da razão q/m (carga
elétrica dividida pela massa) para os portadores de energia. Desse modo , no
começo do século XX , os experimentos realizados já permitiam que fossem
estabelecidas algumas leias acerca do efeito. Primeiramente , era sabido que o
número de elétrons emitidos por unidade de tempo ( a chamada corrente
fotoelétrica) era proporcional à intensidade da radiação incidente . Além
disso, sabia-se que a energia máxima dos elétrons emitidos era proporcional à
frequência da radiação incidente e não à sua intensidade. Como visto , antes do
ano de 1905, existiam boas hipóteses para servir de base a uma teoria. O mérito
de Einstein foi justamente ter estruturado um modelo teórico que não apenas
conseguiu abraçar os resultados experimentais já consolidados , mas também foi
capaz de fornecer um belo insight a respeito do fenômeno. Ele genialmente
aproveitou a hipótese dos quanta , formulada por Planck , e pôde , com isso,
explicar completamente (quantitativa e qualitativamente) a emissão de elétrons
por um material atingido por radiação eletromagnética (efeito fotoelétrico). A
ideia dele era a de que os "quanta"
de energia (que ele chamou fótons , daí o nome efeito fotoelétrico) penetravam a superfície do material , e uma
parte da energia deles era transformada em energia cinética dos elétrons. O
caso mais eficiente era aquele em que toda a energia de um fóton fosse transmitida
ao elétron arrancado. Einstein supôs ainda que os elétrons , antes de sair do
material, perderiam uma parte da energia adquirida porque precisariam realizar
um certo trabalho (ou seja, precisariam vencer uma barreira de potencial), que
variaria de um material para outro. A energia cinética máxima De cada
fotoelétron (apenas um nome especial para um elétron arrancado do material por
um fóton) é , dessa forma , dada por : Efe = HF - W em que W é a chamada função trabalho ,
característica de cada material , e numericamente igual à energia mínima
necessária para o elétron poder sair do material. Assim, o efeito fotoelétrico
é consequência da interação entre radiação e matéria , baseada na absorção dos
fótons e na liberação de elétrons. De uma forma até então inédita , Einstein
deu uma demonstração clara da situação , ela também pode se comportar como
partícula (no caso, fótons).