Heinrich Hertz, em 1887, ao fazer incidir radiação eletromagnética sobre superfícies metálicas, verificou que elétrons eram arrancados da superfície. Aparentemente, era um fenômeno simples que foi inicialmente chamado de efeito Hertz. No entanto, quando outros pesquisadores começaram a realizar o experimento feito por Hertz em condições mais gerais, obtiveram alguns resultados que não podiam ser explicados pela física clássica.

Quando a radiação incide sobre a superfície metálica, elétrons são emitidos por ela e se deslocam em direção à placa coletora, gerando assim uma corrente elétrica que pode ser medida pelo amperímetro A. Por outro lado, variando o potencial V, é possível zerar a corrente que passa pelo amperímetro.

Na figura abaixo, é mostrado uma representação esquemática do experimento de Hertz e um gráfico da tensão aplicada nos eletrodos da ampola, em função da frequência da radiação incidente.

Alguns dos resultados não esperados estão listados a seguir.

• Quando se aumentava a intensidade da luz, ao contrário do esperado, aumentava o número de elétrons arrancados da placa, mas não aumentavam a energia cinética deles.
• O efeito era instantâneo, ou seja, não existia um intervalo de tempo mensurável entre a incidência da radiação sobre a placa e a detecção dos elétrons ejetados.
• Foi observado que existiam radiações de determinadas frequências que, quando incidiam sobre a superfície metálica, não produziam o efeito, por maior que fosse a sua intensidade.

O efeito Hertz passou a ser conhecido como efeito fotoelétrico, e os elétrons arrancados da placa passaram a ser chamados de fotoelétrons.

A explicação correta para os resultados descritos anteriormente é: