donde $h$ es la constante de Planck. Esta energía cinética máxima está relacionada con la velocidad máxima ($v_{max}$) de los electrones mediante:

donde $m$ es la masa del electrón. Si la intensidad de la radiación se duplica, esto significa que se duplica el número de fotones incidentes por unidad de tiempo, lo que resultará en un mayor número de fotoelectrones emitidos (asumiendo que la frecuencia es suficiente para provocar la emisión). Sin embargo, la energía de cada fotón individual ($hf$) no cambia, y por lo tanto, la energía cinética máxima y, consecuentemente, la velocidad máxima de los fotoelectrones individuales tampoco cambian.

El trabajo de extracción ($W_0$) es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón del metal, y se relaciona con la frecuencia umbral mediante $W_0 = hf_0$.Si la frecuencia de la luz incidente ($f$) disminuye paulatinamente:1. Mientras la frecuencia $f$ sea mayor que la frecuencia umbral $f_0$ ($f > f_0$), los fotoelectrones seguirán siendo emitidos. La energía cinética máxima de cada fotoelectrón disminuirá, pero el número de fotoelectrones emitidos no cambiará (si la intensidad de la luz se mantiene constante).2. Cuando la frecuencia de la luz incidente se iguale a la frecuencia umbral ($f = f_0$), la energía cinética máxima de los fotoelectrones será cero, $E_{k,max} = 0$. Los electrones se emitirán justo con la energía necesaria para escapar del metal.3. Si la frecuencia de la luz incidente disminuye por debajo de la frecuencia umbral ($f < f_0$), los fotones individuales ya no tendrán suficiente energía para arrancar electrones del metal, independientemente de la intensidad de la luz. En este caso, el efecto fotoeléctrico cesará y el número de fotoelectrones emitidos se reducirá a cero.