在20世纪初，物理学界掀起了一场革命性的变革，这场变革的核心就是对光的本质的重新认识。长期以来，光被认为是一种波动现象，遵循着经典电磁理论中的波粒二象性原理。然而，随着实验技术的进步和新的观测数据的积累，科学家们开始意识到，光的行为似乎并不总是符合经典的波动模型，特别是在解释某些特定现象时遇到了困难。
其中最著名的一个难题就是“光电效应”。这个现象由德国物理学家赫兹于1887年首次观察到，但直到几十年后才得到彻底的解释。光电效应指的是当光照射到金属表面时，会引起电子从金属中逸出，形成电流的现象。这一过程的关键是光的能量如何传递给金属内的电子，从而推动它们克服金属表面的束缚能垒。
为了理解这一过程，我们需要引入能量的概念以及物质的基本粒子——原子和电子的概念。我们知道，原子是由带正电荷的原子核和围绕其旋转的带负电荷的电子组成的。这些电子具有不同的能量层级，而每个能级都对应着一个特定的频率（或波长）的光子。当一束光照射到金属上时，如果它的能量足够大，就可以将电子从较低的能量状态激发到较高的能量状态。如果多余的能量不足以使电子脱离金属表面，那么这些电子就会回落到原来的能级，释放出的能量则以热量的形式散发出去。
但是，如果光的能量超过了某个临界值，即所谓的“截止频率”（threshold frequency），那么电子就有可能完全摆脱金属的束缚，形成电流。这就是光电效应的基础。然而，传统的波动理论无法解释为什么只有高于截止频率的光才能引发这种效应，因为按照波动理论，光是连续分布的，无论其频率高低都应该能够产生同样的效果。
面对这个问题，阿尔伯特·爱因斯坦提出了他的“光量子假说”，这是他对量子力学的早期贡献之一。爱因斯坦提出，光并不是像传统观念中所描述的那样是一种连续的波动，而是一种离散的粒子流，称为“光子”。每一个光子都携带着一定量的能量，并且这些能量的大小与光的频率有关，即E=hv（其中E为能量，h为普朗克常数，v为光的频率）。因此，只有当光子的能量超过金属的截止频率时，它才能够将电子从金属中解放出来。
通过这个简单的假设，爱因斯坦成功地解释了光电效应背后的机制。他不仅预测了光强（即光子的数量）与产生的电流强度之间的关系，还预言了当光的频率低于截止频率时，即使增加光的强度也无法产生电流。后来的实验证实了这些预测，最终导致了爱因斯坦的光电效应定律的建立。
这个发现对于现代物理学的发展至关重要，因为它标志着人们对光的本质的认识从经典波动理论向量子力学理论的转变。此外，光电效应的研究成果也被广泛应用于各种技术和设备中，如太阳能电池、光敏电阻器和激光器等。今天，我们生活在了一个充满光电器件的世界里，而这些技术的发展都与爱因斯坦的开创性工作密不可分。
