К началу ХХ в. были установлены основные эмпирические закономерности фотоэффекта.
В тех случаях, когда слабые ультрафиолетовые лучи оказывают действие, красные лучи огромной интенсивности никакого действия не вызывают. С увеличением энергии лучей данной длины волны растет число электронов, вылетающих в единицу времени с единицы поверхности освещенного тела, но в этом случае не меняется их скорость. С точки зрения волновой теории главным фактором фотоэффекта должна была бы быть энергия света, тогда как частота была бы второстепенным фактором. Это уже звучало как парадокс, и для его решения А.Эйнштейн в статье "Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света" (1905), ввел представление о свете, состоящем из квантов.
Введение гипотезы квантов позволило Эйнштейну получить правильное выражение и для поведения теплоемкости твердых тел при низких температурах.