O modelo ondulatório da luz não pode explicar o efeito fotoelétrico por várias razões:
1.
Emissão de Elétrons: De acordo com o modelo de onda, a luz é uma onda contínua e sua intensidade determina o brilho da luz. Porém, no efeito fotoelétrico, os elétrons são emitidos da superfície do metal somente quando a luz incidente tem uma determinada frequência mínima, conhecida como frequência limite. Esta dependência da frequência não pode ser explicada pelo modelo de onda.
2.
Energia Cinética Máxima: O modelo de onda prevê que a energia cinética máxima dos elétrons emitidos deve aumentar com a intensidade da luz. No entanto, experiências mostram que a energia cinética máxima depende unicamente da frequência da luz e é independente da sua intensidade.
3.
Emissão instantânea de elétrons: O modelo de onda sugere que os elétrons devem absorver energia gradualmente das ondas de luz ao longo do tempo até atingirem energia suficiente para serem emitidas. Isso resultaria em um aumento gradual no número de elétrons emitidos com o aumento da intensidade da luz. No entanto, as observações mostram que os elétrons são emitidos quase instantaneamente após a iluminação, independentemente da intensidade da luz.
4.
Ausência de atraso: De acordo com o modelo de onda, deve levar algum tempo para que os elétrons absorvam energia suficiente das ondas de luz e sejam emitidos. Isso levaria a um atraso mensurável entre a incidência da luz e a emissão de elétrons. No entanto, experimentos demonstraram que os elétrons são emitidos imediatamente, sem qualquer atraso perceptível.
5.
Comportamento semelhante a partículas: O efeito fotoelétrico demonstra claramente o comportamento semelhante a uma partícula da luz, onde a luz interage com os elétrons como quanta discretos de energia chamados fótons. Cada fóton carrega uma quantidade específica de energia e, quando sua energia é igual ou maior que a função trabalho do metal, ele pode ejetar um elétron da superfície.
Essas observações e resultados experimentais contradizem as previsões do modelo ondulatório da luz e requerem uma descrição da luz semelhante a uma partícula, que é explicada pela teoria quântica da luz, também conhecida como mecânica quântica.
