對於經典物理學：
1687年，英國，牛頓，《自然哲學的數學原理》，機械運動。 --力學
1803年，英國，楊氏干涉，光的波動性。 --光學
1865年，英國，麥克斯韋方程組。 --電磁學
1858年，德國，克勞修斯：氣體分子運動論。 --統計物理學
1897年，英國，湯姆遜研究陰極射線發現了電子，初步實驗證明它的行為類似於一個牛頓粒子 （F = m a）。
物理學在當時看來似乎已經發展到很完善的階段。但隨著時代的進步，經典物理學在處理一些問題上遇到了困難。
一、黑體輻射問題
關於這方面的一些概念如下：
輻射（Radiation）：場源發出的，脫離場源向遠處傳播的電磁能量，以電磁波或粒子的形式向外擴散。
熱輻射：自然界中的一切物體，只要溫度高於絕對零度，都以電磁波和粒子的形式時刻不停地向外傳送熱量，這種傳送能量的方式被稱為熱輻射。
黑體：在任何條件下，對任何波長的外來輻射完全吸收而無任何反射的物體。例如：建築物上黑洞洞的窗戶。黑體在吸收所有入射輻射的同時也會向外發射輻射。
輻射能量密度函式：當黑體吸收和發射輻射達到平衡 時，發出的輻射的能量按照波長或者頻率的分佈。
黑體
黑體的輻射能量密度
1.維恩公式(1893)：經典熱力學+實驗，高頻段符合。
2. 瑞利—金斯公式(1905)：經典電動力學和統計物理,低頻段符合。
可見，上述兩式並無一式能完全符合影象。
3.普朗克公式(1900)
前提假設：
1）組成黑體的分子和原子在圍繞平衡位置做振動時 （可視為三維諧振子）可以發射和吸收輻射。
2）這些諧振子只能處於某些分立的狀態，諧振子的能量只能是某一最小能量的整數倍E=nh
普朗克常數：h = 6.6260755×10-34 J·s
與實驗結果驚人的符合。
能量的量子化假設：諧振子的能量E只能是某一最小能量 的整數倍 ε，2ε ，3ε，4ε，··· ，nε，n為整數，稱為量子數；ε稱為能量量子。在此基礎上可知輻射的發射也是量子化的。 能量的量子化假設並沒有立即被人們接受。但沒有其他辦法能更好地解決黑體輻射問題。
二、光電效應
光照射到金屬上，有電子從金屬表面逸出。當光的頻率大於某值v0（稱為臨界頻率）時，才有光電子逸出。逸出電子的能量只是與光的頻率有關，與光強無關。
經典電磁理論：光的強度I 相關於A 2（振幅）與頻率無關，與實驗矛盾。
1905年，愛因斯坦
1.輻射能量的傳播是分立的，即輻射場的能量由光量子組成，簡稱光子：E=hv
2.電子每次只能吸收一個光量子的能量E = hv，逸出金屬表面的電子能量為：
輻射的發射，傳播和被吸收的能量也是量子化的。
關於光量子的性質如下：
光量子能量：
由相對論：
如果把光量子看成是無質量的“粒子”，m=0
光量子的“動量”：
光子的實驗證明:
1922年，美國，康普頓散射。石墨中的電子對X射線的散射，散射波的波長比入射波的波長略大。實驗解釋：把X射線看成由光子組成。光子像粒子那樣，和電子相撞時將部分能量和動量交換給電子，造成光子運動方向改變、能量/頻率下降，波長變長。
未完待續
