Эйнштейн в 1905 г. дал объяснение фотоэффекта, развив идею Планка о преры­вающемся испускании света:

 

E = hv.

 

Исходя из заявления Эйнштейна, из явления фотоэффекта вытекает, что свет имеет прерывистую структуру: излученная порция световой энергии E = hv сохраняет свою ин­дивидуальность и далее. Поглотиться может лишь вся порция полностью. Эта порция имеет название фотона.

 

Если фотон передает электрону энергию hv, которая является больше или равной величине работы А по удале­нию электрона с поверхности металла, значит, электрон покидает поверхность этого металла. Разность между hv и А приводит к образованию кинетической энергии электрона. Следствие из закона сохранения энергии:

 

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

 

Эта формула является уравнением Эйнштейна, которое описывает каждый из законов фотоэффекта. Следствием из уравнения Эйнштейна является то, что кинетическая энергия электрона линейно зависит от частоты v и никак не зависит от интенсивности излучения. Так как общее число электронов n, которые покидают по­верхность металла, пропорционально числу падающих фотонов, значит, величина n оказывается пропорциональной интенсивности падающего излучения.

Красную границу фотоэффекта можно получить из Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, если скорость электрона, который  покидает металл, приравнять к нулю:

 

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта,

 

то есть красная граница фотоэффекта зависит лишь от работы выхода А. С учетом того, что Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, из Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта получаем значение предельной длины волны:

 

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

 

При длинах волн, больших λmin, то есть расположенных ближе к красным волнам, фотоэффект не наблюдается. Именно поэтому и появилось название предельной длины волны λminкрасная граница фотоэффекта.