Sähkömagneettisen säteilyn absorboituessa aineeseen säteily luovuttaa siihen energiaa. Koemme tämän ilmiön, kun auringonvalo lämmittää meitä. Sähkömagneettisen säteilyn absorptiossa kuitenkin havaitaan piirteitä, jotka poikkeavat mekaaniselle aaltoliikkeelle tyypillisestä käyttäytymisestä. Varhaisimpia tunnettuja esimerkkejä poikkeavuudesta on valosähköilmiö. Valosähköilmiössä säteilyn energia irrottaa elektroneja – "valosähköä" – metallin pinnasta. Ilmiötä demonstroidaan alla olevalla videolla.

​​

Videolla eboniittisauvaan kerääntyy hankauksessa ylimääräisiä elektroneja. Kosketettaessa sinkkilevyä elektronit siirtyvät sauvasta levyyn. Levyyn kiinnitetty elektroskooppi ilmaisee sen varautumisen. Elektronit sitoutuvat metallihilaan tietyn suuruisella energialla, jota kutsutaan irrotustyöksi. On luontevaa olettaa, että valon siirtämä energia voi aiheuttaa elektronien irtoamisen metallista.

Valon aaltomallin kannalta tilannetta voi tarkastella seuraavasti:

• Valon intensiteetti ilmaisee säteilyn tehon pinta-alayksikköä kohden. Teho taas ilmaisee siirtyvän energian aikayksikköä kohden. Metallin vastaanottaman energian voidaan siis odottaa noudattavan kaavaa [[$ E= Pt =IAt $]]​.
• Tämän mukaan elektroneja irtoaa, kun ne ovat vastaanottaneet tarpeeksi paljon energiaa.
• Tarpeeksi suuri energia saavutetaan riittävän ajan kuluessa, oli valonlähde millainen tahansa.

Elektronit eivät kuitenkaan irtoa näkyvän valon vaikutuksesta pitkänkään ajan kuluessa. Myöskään näkyvän valon kirkkauden eli intensiteetin lisääminen ei muuta tilannetta. Sen sijaan UV-valo irroittaa elektronit ja purkaa varauksen. Tämä yksinkertainen havainto paljastaa valon absorptiosta piirteitä, joita on vaikea selittää aaltomallin perusteella.

Ilmiö on selitettävissä seuraavilla seikoilla:

• Sähkömagneettinen säteily koostuu energiapaketeista, kvanteista, joiden energia on sitä suurempi, mitä suurempi on säteilyn taajuus.
• Säteily absorboituu ja emittoituu kokonaisina kvantteina.
• Säteilyn kvantin absorboituessa metalliin sen energia siirtyy kokonaisuudessaan yhdelle elektronille.

Näiden seikkojen myötä valosähköilmiö tulee ymmärrettäväksi. Näkyvän valon taajuus on niin pieni, että sen kvantin energia ei riitä irrottamaan elektroneja. Intensiteetin lisääminen kasvattaa kvanttien lukumäärää, mutta yksittäisen kvantin energia ei kasva. Sen sijaan UV-valon kvanttien energia riittää elektronien irrottamiseen.

Yllä esitetyt kvanttimallin postulaatit ovat peräisin Albert Einsteinilta (1879–1955). Hän sovelsi valosähköilmiöön Max Planckin jo aiemmin esittämää hypoteesia säteilyn kvanteista. Einstein julkaisi selityksensä ilmiölle vuonna 1905 ja hänelle myönnettiin kyseisen työn nojalla fysiikan Nobelin palkinto vuonna 1921. Valosähköilmiöllä on suuri historiallinen merkitys, sillä se edustaa klassisen fysiikan murrosta moderniksi fysiikaksi sekä kvanttifysiikan alkua.