光電傳感器的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)，即半導(dǎo)體材料的許多電學(xué)性質(zhì)都會(huì)因曝光而改變。光電效應(yīng)一般分為兩類:外部光電效應(yīng)和內(nèi)部光電效應(yīng)。外部光電效應(yīng)是指物質(zhì)吸收光子并激發(fā)自由電子的行為。當(dāng)金屬表面被特定的光照射時(shí)，金屬吸收光子并發(fā)射電子，發(fā)射的電子稱為光電子。當(dāng)光的波長(zhǎng)需要小于某一臨界值(相當(dāng)于光的頻率高于某一臨界值)時(shí)，就可以發(fā)射電子，這個(gè)臨界值就是極限頻率和極限波長(zhǎng)。從E = HN - W開始，如果入射光子的能量HN大于功函數(shù)W，則部分光電子在離開金屬表面后還有剩余能量，即部分光電子具有動(dòng)能。由于不同的電子與金屬所需的功不同，它們吸收光子的能量，而從金屬逃逸后剩余的動(dòng)能也不同。自功函數(shù)的小值是w的功使電子離開金屬,如果e是光電子的動(dòng)能大動(dòng)能,然后下面的關(guān)系e = hn-w (h代表普朗克常數(shù)和N代表入射光的頻率)。這種關(guān)系通常被稱為愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程。