露出來的事實是簡單而明了的，多次的重複隻有更加證實了這個基本事實而已，但這個事實卻和理論恰好相反。那麼，問題出在哪裏了呢？是理論錯了，還是我們的眼睛在和我們開玩笑？
問題絕不僅僅是這些而已。種種跡象都表明，光的頻率和打出電子的能量之間有著密切的關係。每一種特定頻率的光線，它打出的電子的能量有一個對應的上限。打個比方說，如果紫外光可以激發出能量達到20電子伏的電子來，換了紫光可能就最多隻有10電子伏。這在波動看來，是非常不可＊
電磁理論認為，光作為一種波動，它的強度代表了它的能量，增強光的強度應該能夠打擊出更高能量的電子。但實驗表明，增加光的強度隻能打擊出更多數量的電子，而不能增加電子的能量。要打擊出更高能量的電子，則必須提高照射光線的頻率。
提高頻率，提高頻率。愛因斯坦突然靈光一閃，E=hν，提高頻率，不正是提高單個量子的能量嗎？更高能量的量子能夠打擊出更高能量的電子，而提高光的強度，隻是增加量子的數量罷了，所以相應的結果是打擊出更多數量的電子。一切在突然之間，顯得順理成章起來。
愛因斯坦寫道：“……根據這種假設，從一點所發出的光線在不斷擴大的空間中的傳播時，它的能量不是連續分布的，而是由一些數目有限的，局限於空間中某個地點的“能量子”（energyquanta）所組成的。這些能量子是不可分割的，它們隻能整份地被吸收或發射。”
組成光的能量的這種最小的基本單位，愛因斯坦後來把它們叫做“光量子”（lightquanta）。一直到了1926年，美國物理學家劉易斯（G.N.Lewis）才把它換成了今天常用的名詞，叫做“光子”（photon）。
從光量子的角度出發，一切變得非常簡明易懂了。頻率更高的光線，比如紫外光，它的單個量子要比頻率低的光線含有更高的能量（E=hν），因此當它的量子作用到金屬表麵的時候，就能夠激發出擁有更多動能的電子來。而量子的能量和光線的強度沒有關係，強光隻不過包含了更多數量的光量子而已，所以能夠激發出更多數量的電子來。但是對於低頻光來說，它的每一個量子都不足以激發出電子，那麼，含有再多的光量子也無濟於事。
我們把光電效應想象成一場有著高昂入場費的拍賣。每個量子是一個顧客，它所攜帶的能量相當於一個人擁有的資金。要進入拍賣現場，每個人必須先繳納一定數量的入場費，而在會場內，一個人隻能買一件物品。
一個光量子打擊到金屬表麵的時候，如果它帶的錢足夠（能量足夠高），它便有資格進入拍賣現場（能夠打擊出電子來）。至於它能夠買到多好的物品（激發出多高能量的電子），那要取決於它付了入場費後還剩下多少錢（剩餘多少能量）。頻率越高，代表了一個人的錢越多，像紫外線這樣的大款，可以在輕易付清入場費後還買的起非常貴的貨物，而頻率低一點的光線就沒那麼闊綽了。
但是，一個人有多少資金，這和一個“代表團”能夠買到多少物品是沒有關係的。能夠買到多少數量的東西，這隻和“代表團”的人數有關係（光的強度），而和每一個人有多少錢（光的頻率）沒關係。如果我有一個500人的代表團，每個人都有足夠的錢入場，那麼我就能買到500樣貨品回來，而你一個人再有錢，你也隻能買一樣東西（因為一個人隻能買一樣物品，規矩就是這樣的）。至於買到的東西有多好，那是另一回事情。話又說回來，假如你一個代表團裏每個人的錢太少，以致付不起入場費，那哪怕你人數再多，也是一樣東西都買不到的，因為規矩是你隻能以個人的身份入場，沒有連續性和積累性，大家的錢不