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光电效应指的是光束照射在金属表面会使其发射出电子的现象。发射出来的电子称为光电子。为了产生光电效应,光的频率必须超过金属的特征频率。1887年,德国物理学者海因里希·赫兹发现,紫外线照射到金属电极上,可以帮助产生电火花。1905年,阿尔伯特·爱因斯坦发表论文《关于光产生和转换的一个启发性观点》,给出了光电效应实验数据的理论解释。爱因斯坦主张,光的能量并非均匀分布,而是负载于离散的光量子上。这个突破性的理论不但能够解释光电效应,也推动了量子力学的诞生。由于“他对理论物理学的成就,特别是光电效应定律的发现”,爱因斯坦获颁1921年诺贝尔物理学奖。在研究光电效应的过程中,物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解,这对波粒二象性概念的提出有重大影响。除了光电效应以外,在其它现象里,光子束也会影响电子的运动,包括光电导效应、光伏效应、光电化学效应。