Další zvláštností (z hlediska vlnové teorie) je fakt, že energie fotoelektronu závisí na kmitočtu použitého světla. Při kmitočtech nižších než je určitý kritický kmitočet, který je charakteristický pro daný kov, nejsou emitovány žádné elektrony. Nad tímto prahovým kmitočtem mají fotoelektrony energii v rozmezí od nuly do jisté maximální hodnoty, přičemž tato maximální energie roste lineárně s rostoucím kmitočtem. Vysoké kmitočty mají za následek vysoká maxima energie fotoelektronů, nízké kmitočty naopak nízké maximální energie fotoelektronů. Slabé modré světlo tedy produkuje elektrony s větší energií, než jasné červené světlo, i když toto světlo dává co do počtu více elektronů.