Här är varför:
* Klassisk vågteori misslyckas: Om ljus helt enkelt var en våg, som klassisk fysik som beskrivs, skulle den energi som den bär spridas över vågfronten. Detta innebär att även svagt ljus, med tillräckligt med tid, bör ha tillräckligt med energi för att mata ut elektroner från en metallyta. Emellertid visade experiment att detta inte händer.
* Den fotoelektriska effekten och fotonerna: Den fotoelektriska effekten visar att ljus interagerar med materien i diskreta paket med energi (fotoner). Så här fungerar det:
* Energitröskel: Elektroner i en metall är bundna av en viss mängd energi. För att fly krävs en foton med åtminstone så mycket energi.
* ingen försening: Till och med svagt ljus, om fotonerna har tillräckligt med energi, kan mata ut elektroner direkt. Detta skulle inte vara möjligt om ljus bara var en våg.
* kinetisk energi: Den kinetiska energin hos de utkastade elektronerna är direkt proportionell mot frekvensen (och därmed energin) för det infallande ljuset. Detta överensstämmer med fotonbilden, där en enda foton ger all sin energi till en enda elektron.
Avslutningsvis: Den fotoelektriska effekten gav starka bevis på att ljus uppför sig som en ström av partiklar (fotoner), inte bara en våg, och var en avgörande faktor i utvecklingen av kvantmekanik.
