Foton: Różnice pomiędzy wersjami

W tym samym czasie badania nad promieniowaniem [[Ciało doskonale czarne|ciała doskonale czarnego]] prowadzone przez ponad cztery dekady (1860–1900) przez wielu badaczy zostały uwieńczone hipotezą [[Max Planck|Maxa Plancka]], głoszącą, że energia wypromieniowywana przez ciało doskonale czarne ma postać cząstek. Jak wykazał [[Albert Einstein]], pewien rodzaj kwantyzacji energii musi być założony, by wyjaśnić równowagę termiczną zachodzącą pomiędzy materią a [[Promieniowanie elektromagnetyczne|promieniowaniem elektromagnetycznym]] (której nie ma od kilku lub kilkunastu miliardów lat).

Ponieważ teoria światła Maxwella dopuszczała wszystkie możliwe energie promieniowania elektromagnetycznego, większość fizyków przypuszczała początkowo, że energia kwantyzacji jest rezultatem pewnego nieznanego ograniczenia dla materii, która pochłania lub emituje światło. W 1905 roku Einstein jako pierwszy zasugerował, że energia kwantyzacji jest własnością samego promieniowania elektromagnetycznego. Chociaż Einstein uważał teorię Maxwella za słuszną, wskazał, że wiele niewytłumaczalnych zjawisk mogłoby być wyjaśnione, gdyby energia maxwellowskiej fali świetlnej była zlokalizowana w punktowych [[kwant]]ach, poruszających się niezależnie od siebie, nawet jeżeli sama fala rozprzestrzenia się w przestrzeni w sposób ciągły. W 1909 i 1916 roku Einstein wykazał, że jeśli prawo Plancka, opisujące promieniowanie ciała doskonale czarnego, jest słuszne, kwanty energii muszą mieć [[Pęd (fizyka)|pęd]] <math>p=\frac{h}{\lambda},</math> co czyni je pełnoprawnymi [[Cząstka elementarna|cząstkami]]. Pęd fotonu został zaobserwowany eksperymentalnie przez [[Arthur Compton|Artura Comptona]] w rozpraszaniu wysokoenergetycznych fotonów na swobodnych elektronach. Fotony w takim oddziaływaniu zachowują się jak cząstki, a układ foton–elektron w zderzeniu zachowuje pęd i energię. Po kwantowym wyjaśnieniu zjawiska fotoelektrycznego był to kolejny dowód na istnienie fotonów. Arthur Compton za odkrycie tego zjawiska (nazwanego od jego nazwiska [[Zjawisko Comptona|efektem Comptona]]) otrzymał w 1927 roku [[Nagroda Nobla|Nagrodę Nobla]]. Kluczowe pytanie w tym okresie brzmiało: jak połączyć maxwellowską falową teorię światła z jego cząsteczkową naturą, zaobserwowaną eksperymentalnie? Szukanie odpowiedzi na to pytanie zaprzątało Alberta Einsteina przez resztę jego życia, a odpowiedź została znaleziona w ramach [[Elektrodynamika kwantowa|elektrodynamiki kwantowej]].