Işığın dalga mı yoksa tanecik mi olduğu bilim adamları tarafından tartışılmıştır. yapılan deneylerden bazıları ışığın dalga gibi davrandığını gösterirken bazıları da tanecik gibi davrandığını göstermiştir. Fotoelektrik etki ışığın tanecik gibi davrandığı modeli destekler. Bu teoriye göre ışık fotonlardan oluşmuştur. Işık kaynaklarından çıkan yoğunlaşmış enerji paketlerine
foton denir. Fotonların kütleleri hesaplanamayacak kadar küçüktür. İlk yapılan deneylerde ışığın, negatif yüklü (yani fazladan elektronlara sahip) alkali metaller üzerine düşürüldüğünde elektronları koparıp levhadan uzaklaştırdığı görülmüştür. Fotoelektrik olay da bu olayın bir sonucudur. Aşağıda verilen deney düzeneğinde iletken kablolar,
anot ve katot olarak kullanılacak iletken levhalar vardır. Bir de devrede oluşacak akımın düzenlenmesi için üreteç.

Alkali metalden yapılmış katot üzerine ışık düşürülüyor. Deney çalıştırıldığında yukarıdan yağmur gibi inen şeyler fotonları temsil etmektedir.
Fotonların kütleleri önemsenmeyecek kadar küçüktür ama herbir fotona eşlik eden dalga vardır. (Bakınız: De Broglie Madde Dalgaları.) Dikkat ederseniz fotonları temsil eden bu şekillerde dalga tepeleri ve çukurları vardır. Alkali metal üzerine düşen herbir foton, enerjisi elektron koparmaya yetiyorsa ( enerjisi metalin bağlanma enerjisinden büyükse) ancak bir elektron koparabilir. Foton enerjisini alan elektron bu enerjinin bir kısmını levhadan kopmak için harcar geri kalan kısmıyla ise anoda doğru hareket eder. Kopan elektronların (kopan elektronlara fotoelektron denir.) bir kısmı anoda ulaşırken bir kısmı ulaşamaz. Aslında bu devrede üreteç olmasada zayıf bir akım oluşur ki buna fotoelektrik akım denir. Fotoelektrik olayın temel denklemi aşağıdadır.

E_k=h.f-E_b

Formülde (h.f) ile verilen değer fotonun enerjisidir. Eb ise metalden elektron koparmak için harcanması gereken enerjidir. Ek ise kopan elektronların kinetik enerjileridir. Yani kısaca hf enerjisi ile gelen fotonlar enerjilerini metale aktardıktan sonra bu enerjiyi alan elektronlar Eb kadar enerjiyi metalden kopmak için harcayıp geriye kalan enerji ile harakete geçiyorlar ki bu enerji de elektronların kinetik enerjisi olur. Deneyde ; ışığın enerjisini (yani herbir fotonun sahip olacağı elektronvolt cinsinden enerjiyi) Işığın şiddetini ( yani birim zamanda gelen foton sayısını)Bağlanma enerjisini ( metalden elektron koparmak için gerekli olan enerjiyi ki bu metalin cinsine bağlıdır.) niceliklerini değiştirebilirsiniz. Bundan sonra yapacağınız şey arkanıza yaslanıp üretecin geriliminin negatif değerden (yani kopan elektronları yavaşlatıp durduran bir değer) pozitif değere (yani kopan elektronları anoda doğru iten bir değer ) değişimini izlemektir. Üretecin gerilimi otomatik olarak değişip yanda akımın gerilime bağlı grafiğini çizdirecektir. Gerilim negatif ve büyük değerlerde değerde iken kopan tüm elektronları durdurup akımın oluşmasını engeller. Sıfıra yaklaştıkça elektronları çekme kuvveti azalacağından elektronlar karşı levhaya ulaşmaya başlarlar ve akım oluşmaya başlar. Gerilim sıfıra ve daha sonra pozitif değerlere gittikçe üreteç kopan elektronları iteceğinden kopan elektronların karşı levhaya ulaşma oranı artar ve akımın şiddeti de doğal olarak artar. Bir süre sonra gerilim o kadar büyüktür ki kopan tüm elektronları diğer levhaya ulaştırır. Burada gerilime doyma gerilimi denir. Bundan sonra gerilim ne kadar arttırılırsa arttırılsın akım artmaz. Çünkü kopan tüm elektronlar karşı levhaya ulaşmaktadır zaten. Hızlandırıcı gerilimin arttırılması ise elektronu koparmaz, sadece foton tarafından koparılmış bir elektronu hızlandırıp karşı levhaya ulaşmasını kolaylaştırır.