Prezentacja na temat „światło jako fala elektromagnetyczna”. Światło jest jak fala elektromagnetyczna. Prędkość światła. Interferencja światła: doświadczenie Younga; kolory cienkowarstwowe

Pod koniec XVII wieku pojawiły się dwie hipotezy naukowe dotyczące natury światła: korpuskularny oraz fala.

Zgodnie z teorią korpuskularną światło jest strumieniem maleńkich cząstek świetlnych (korpuskuł), które lecą z dużą prędkością. Newton uważał, że ruch ciałek świetlnych jest zgodny z prawami mechaniki. Odbicie światła było więc rozumiane podobnie jak odbicie sprężystej kuli od płaszczyzny. Załamanie światła zostało wyjaśnione zmianą prędkości cząstek podczas przejścia z jednego ośrodka do drugiego.

Teoria falowa uważała światło za proces falowy podobny do fal mechanicznych.

Zgodnie ze współczesnymi ideami światło ma dwoistą naturę, tj. charakteryzuje się jednocześnie zarówno korpuskularnym, jak i właściwości fal. W zjawiskach takich jak interferencja i dyfrakcja na pierwszy plan wysuwają się falowe właściwości światła, a w zjawisku efektu fotoelektrycznego korpuskularne.

Światło jak fale elektromagnetyczne

Światło w optyce jest rozumiane jako fale elektromagnetyczne dość wąski zakres. Często światło rozumiane jest nie tylko jako światło widzialne, ale również jako szerokie obszary widma do niego przylegające. Historycznie pojawił się termin „światło niewidzialne” - światło ultrafioletowe, światło podczerwone, fale radiowe. Długości fal światła widzialnego wahają się od 380 do 760 nanometrów.

Jedną z cech światła jest jego kolor, który zależy od częstotliwości fali świetlnej. Białe światło to mieszanka fal o różnych częstotliwościach. Można go rozłożyć na kolorowe fale, z których każda charakteryzuje się określoną częstotliwością. Takie fale nazywają się monochromatyczny.

prędkość światła

Według najnowszych pomiarów prędkość światła w próżni

Pomiary prędkości światła w różnych przezroczystych substancjach wykazały, że zawsze jest ona mniejsza niż w próżni. Na przykład w wodzie prędkość światła spada 4/3 razy.

Gimnazjum 144

abstrakcyjny

Prędkość światła.

Zakłócenia światła.

stojące fale.

Uczeń 11 klasy

Korczagin Siergiej

Petersburg 1997.

Światło to fala elektromagnetyczna.

W XVII wieku powstały dwie teorie światła: falowa i korpuskularna. Teorię korpuskularną 1 zaproponował Newton, a teorię falową Huygens. Według Huygensa światło to fale rozchodzące się w specjalnym ośrodku – eterze, który wypełnia całą przestrzeń. Obie teorie istniały obok siebie od dawna. Kiedy jedna z teorii nie wyjaśniała jakiegoś zjawiska, wyjaśniała to inna teoria. Na przykład prostoliniowego rozchodzenia się światła, prowadzącego do powstawania ostrych cieni, nie można wyjaśnić na podstawie teorii falowej. Jednak w początek XIX Od wieków odkryto takie zjawiska, jak dyfrakcja 2 i interferencja 3, co zrodziło myśl, że teoria falowa ostatecznie pokonała teorię korpuskularną. W drugiej połowie XIX wieku Maxwell wykazał, że światło jest szczególnym przypadkiem fal elektromagnetycznych. Prace te posłużyły jako podstawa elektromagnetycznej teorii światła. Jednak na początku XX wieku odkryto, że emitowane i pochłaniane światło zachowuje się jak strumień cząstek.

Prędkość światła.

Istnieje kilka sposobów określania prędkości światła: metody astronomiczne i laboratoryjne.

Prędkość światła została po raz pierwszy zmierzona przez duńskiego naukowca Roemera w 1676 roku przy użyciu metody astronomicznej. Zapisał czas, w którym największy z księżyców Jowisza, Io, znajdował się w cieniu tej ogromnej planety. Roemer wykonał pomiary w momencie, gdy nasza planeta była najbliżej Jowisza, oraz w chwili, gdy byliśmy trochę (zgodnie z astronomią) dalej od Jowisza. W pierwszym przypadku odstęp między ogniskami wynosił 48 godzin 28 minut. W drugim przypadku satelita spóźnił się o 22 minuty. Z tego wywnioskowano, że światło potrzebuje 22 minut na pokonanie odległości z miejsca poprzedniej obserwacji do miejsca obecnej obserwacji. Znając odległość i opóźnienie Io, obliczył prędkość światła, która okazała się ogromna, około 300 000 km/s 4 .

Po raz pierwszy prędkość światła została zmierzona metodą laboratoryjną przez francuskiego fizyka Fizeau w 1849 roku. Uzyskał on wartość prędkości światła równą 313 000 km/s.

Według współczesnych danych prędkość światła wynosi 299 792 458 m/s ±1,2 m/s.

Zakłócenia światła.

Uzyskanie obrazu interferencji fal świetlnych jest raczej trudne. Powodem tego jest to, że fale świetlne emitowane przez różne źródła nie są ze sobą spójne. Muszą mieć te same długości fal i stałą różnicę faz w dowolnym punkcie przestrzeni 5 . Równość długości fal nie jest trudna do osiągnięcia za pomocą filtrów świetlnych. Nie jest jednak możliwe osiągnięcie stałej różnicy faz, ponieważ atomy różnych źródeł emitują światło niezależnie od siebie 6 .

Niemniej jednak można zaobserwować interferencję światła. Na przykład opalizujący przelew kolorów na bańce mydlanej lub na cienkiej warstwie nafty lub oleju na wodzie. Angielski naukowiec T. Jung jako pierwszy wpadł na genialny pomysł, że kolor tłumaczy się dodaniem fal, z których jedna odbija się od powierzchnia zewnętrzna, a pozostałe od wewnętrznej. W takim przypadku dochodzi do interferencji 7 fal świetlnych. Wynik interferencji zależy od kąta padania światła na folię, jej grubości i długości fali.

stojące fale.

Zauważono, że jeśli jeden koniec liny jest wymachiwany z właściwie dobraną częstotliwością (drugi koniec jest nieruchomy), to do nieruchomego końca popłynie ciągła fala, która następnie zostanie odbita z utratą półfali. Interferencja incydentu i fali odbitej spowoduje powstanie fali stojącej, która wydaje się być nieruchoma. Stabilność tej fali spełnia warunek:

L=nl/2, l=u/n, L=nu/n,

Gdzie L * to długość liny; n * 1,2,3 itd.; u * to prędkość propagacji fali, która zależy od napięcia liny.

Fale stojące są wzbudzane we wszystkich ciałach zdolnych do oscylacji.

Powstawanie fal stojących jest zjawiskiem rezonansowym, które występuje w rezonansowych lub naturalnych częstotliwościach ciała. Punkty, w których przenikanie jest anulowane, nazywane są węzłami, a punkty, w których przenikanie jest zwiększone, są antywęzłami.

Światło ѕ fala elektromagnetyczna………………………………………..2

Prędkość światła………………………………………………………………2

Zakłócenia świetlne……………………………………………………….3

Fale stojące…………………………………………………………………3

Fizyka 11 (G.Ya. Myakishev B.B. Lukhovtsev)

Fizyka 10 (N.M. Shakhmaev S.N. Shakhmaev)

Nuty podstawowe i zadania testowe(G.D. Łuppow)

1 Łacińskie słowo „korpuskuła” w tłumaczeniu na język rosyjski oznacza „cząstkę”.

2 Zaokrąglanie przeszkód ze światłem.

3 Zjawisko wzmocnienia lub tłumienia światła podczas nakładania wiązek światła.

4 Sam Roemer uzyskał wartość 215 000 km/s.

5 Fale o tej samej długości i stałej różnicy faz nazywane są koherentnymi.

6 Jedynymi wyjątkami są kwantowe źródła światła – lasery.

7 Dodanie dwóch fal, w wyniku czego następuje stabilne w czasie wzmocnienie lub osłabienie powstałych wibracji świetlnych w różnych punktach przestrzeni.

Światło to fala elektromagnetyczna. Pod koniec XVII wieku pojawiły się dwie hipotezy naukowe dotyczące natury światła: korpuskularny oraz fala. Zgodnie z teorią korpuskularną światło jest strumieniem maleńkich cząstek świetlnych (korpuskuł), które lecą z dużą prędkością. Newton uważał, że ruch ciałek świetlnych jest zgodny z prawami mechaniki. Odbicie światła było więc rozumiane podobnie jak odbicie sprężystej kuli od płaszczyzny. Załamanie światła zostało wyjaśnione zmianą prędkości cząstek podczas przejścia z jednego ośrodka do drugiego. Teoria falowa uważała światło za proces falowy podobny do fal mechanicznych. Zgodnie ze współczesnymi ideami światło ma dwoistą naturę, tj. charakteryzuje się jednocześnie właściwościami korpuskularnymi i falowymi. W zjawiskach takich jak interferencja i dyfrakcja na pierwszy plan wysuwają się falowe właściwości światła, a w zjawisku efektu fotoelektrycznego korpuskularne. W optyce światło rozumiane jest jako fale elektromagnetyczne o dość wąskim zakresie. Często światło rozumiane jest nie tylko jako światło widzialne, ale również jako szerokie obszary widma do niego przylegające. Historycznie pojawił się termin „światło niewidzialne” - światło ultrafioletowe, światło podczerwone, fale radiowe. Długości fal światła widzialnego wahają się od 380 do 760 nanometrów. Jedną z cech światła jest jego kolor, który zależy od częstotliwości fali świetlnej. Białe światło to mieszanka fal o różnych częstotliwościach. Można go rozłożyć na kolorowe fale, z których każda charakteryzuje się określoną częstotliwością. Takie fale nazywają się monochromatyczny. Według najnowszych pomiarów prędkość światła w próżni Stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w materii nazywa się bezwzględny współczynnik załamania Substancje.

Kiedy fala świetlna przechodzi z próżni do materii, częstotliwość pozostaje stała (kolor się nie zmienia). Długość fali w ośrodku o współczynniku załamania n zmiany:

Zakłócenia światła- Doświadczenie Junga. Światło z żarówki z filtrem świetlnym, który tworzy światło niemal monochromatyczne, przechodzi przez dwie wąskie, sąsiadujące ze sobą szczeliny, za którymi montowany jest ekran. Na ekranie będzie obserwowany system jasnych i ciemnych pasm - pasm interferencyjnych. W tym przypadku pojedyncza fala świetlna jest dzielona na dwie pochodzące z różnych szczelin. Te dwie fale są ze sobą spójne i nałożone na siebie dają układ maksimów i minimów natężenia światła w postaci ciemnych i jasnych pasm o odpowiednim kolorze.

Zakłócenia światła- warunki maksymalne i minimalne. Maksymalny warunek: Jeżeli parzysta liczba półfal lub całkowita liczba fal mieści się w optycznej różnicy toru fali, to w danym punkcie na ekranie obserwuje się wzrost natężenia światła (maks.). , gdzie jest różnicą faz dodanych fal. Minimalny warunek: Jeśli nieparzysta liczba półfal mieści się w optycznej różnicy toru fali, to w punkcie występuje minimum.

W przypadku prądów stałych lub wolno zmieniających się w czasie rozkładów ładunków wnioski z równań Maxwella są praktycznie takie same, jak wnioski z równań elektryczności i magnetyzmu, które istniały przed wprowadzeniem przez Maxwella prądu przesunięcia. Jeśli jednak prądy lub ładunki zmieniają się w czasie, zwłaszcza jeśli zmieniają się bardzo szybko, jak np. w przypadku dwóch kul, gdzie ładunek pędzi od kulki do kuli (ryc. 351), równania Maxwella pozwalają na rozwiązania, które nie istniały wcześniej.

Rozważ pole magnetyczne generowane przez prąd (powiedzmy, przepływający przez drut). Teraz wyobraź sobie, że łańcuch jest zerwany. Gdy prąd maleje, pole magnetyczne otaczające przewód również maleje, a zatem wzbudza się pole elektryczne (zgodnie z prawem Faradaya przemienne pole magnetyczne wzbudza pole elektryczne). Kiedy tempo zmian pole magnetyczne maleje, pole elektryczne zaczyna się zmniejszać. Zgodnie z przed-Maxwellowskimi ideami nic innego się nie dzieje: pola elektryczne i magnetyczne znikają, gdy prąd spada do zera, ponieważ uważano, że przemienne pole elektryczne nie ma żadnego wpływu.

Z teorii Maxwella wynika jednak, że opadające pole elektryczne wzbudza pole magnetyczne w taki sam sposób, jak opadające pole magnetyczne wzbudza pole elektryczne i że pola te są połączone w taki sposób, że gdy jedno z nich maleje, powstaje drugie.

nieco dalej od źródła, w wyniku czego cały impuls porusza się w przestrzeni jako całość. Jeżeli wartość B jest równa wartości E i te dwa wektory są wzajemnie prostopadłe, to, jak wynika z równań Maxwella, impuls musi rozchodzić się w przestrzeni z określoną prędkością.

Ten pęd ma wszystkie właściwości, które wcześniej scharakteryzowaliśmy ruch falowy. Jeśli mamy nie jeden, a dużo impulsów, spowodowanych np. fluktuacjami ładunków elektrycznych między dwiema kulkami, to z takim zestawem impulsów może być skojarzona pewna długość fali, czyli odległość między sąsiednimi grzbietami. Impulsy rozchodzą się od punktu do punktu w taki sam sposób jak fala. A co najważniejsze, spełniona jest główna zasada, a mianowicie zasada superpozycji, ponieważ pola elektryczne i magnetyczne mają właściwości addytywne. Zatem ruch impulsów elektrycznych i magnetycznych charakteryzuje się właściwościami falowymi.

Rozważmy ponownie planetarny układ naładowanych cząstek (ryc. 352). Zgodnie z teorią Maxwella naładowana cząstka (w szczególności elektron) poruszająca się po orbicie kołowej (jak każda cząstka z przyspieszeniem) wzbudza falę elektromagnetyczną.

Częstotliwość tej fali jest równa częstotliwości orbity elektronu. Korzystając z wartości liczbowych uzyskanych w rozdz. 19, znajdź

Z relacji między częstotliwością a długością fali mamy

W rezultacie

Załóżmy na przykład, że prędkość propagacji fali wynosi cm/s. Następnie

Jest to długość fali promieniowania ultrafioletowego, czyli promieniowania o krótszej długości fali niż światło fioletowe. (Minimalna długość fali światła widzialnego rzędu cm.)

Układ planetarny naładowanych cząstek emituje fale elektromagnetyczne, tj. traci energię (fale niosą ze sobą energię, ponieważ są w stanie pracować na ładunkach oddalonych od źródła), a zatem dla swojego stabilnego istnienia pompuje dodatkową energię z zewnątrz jest wymagane.

Kiedy Maxwell zdał sobie sprawę, że jego równania pozwalają na takie rozwiązanie, obliczył prędkość, z jaką fala powinna rozchodzić się w przestrzeni. Pisze:

„Prędkość oscylacji fali poprzecznej w naszym hipotetycznym ośrodku, obliczona z eksperymenty elektromagnetyczne Kohlrausch i Weber tak dokładnie pokrywa się z prędkością światła obliczoną na podstawie eksperymentów optycznych Fizeau, że trudno odrzucić wniosek, że światło składa się z poprzecznych drgań tego samego ośrodka, który jest przyczyną zjawisk elektrycznych i magnetycznych.

„Dostałem swoje równania mieszkając na prowincji i nie podejrzewając, że prędkość propagacji efektów magnetycznych jest zbliżona do prędkości światła, więc myślę, że mam wszelkie powody, aby uważać, że nośniki magnetyczne i świetlne są jednym i to samo…" .

[Maxwellowi było znacznie trudniej uzyskać swój słynny wynik, niż mogłoby się nam wydawać. Dla wygody wprowadziliśmy literę c, oznaczającą prędkość światła, aby powiązać zmiany pola magnetycznego z wzbudzanym przez nie polem elektrycznym, zastępując raczej dowolną liczbę wartością.Następnie użyliśmy tej samej wartości c do opisu związek między polem magnetycznym a prądami i zmiennymi, które je wzbudzają pola elektryczne. Zgodnie z prawem Ampère'a cyrkulacja mierzonego pola magnetycznego musi być proporcjonalna do zmierzonej wartości prądu przepływającego przez powierzchnię. Okazało się na przykład, że

gdzie numer CGS pochodzi z rzeczywistych pomiarów pola magnetycznego i prądu przepływającego przez powierzchnię. Kiedy Maxwell rozważył te równania razem i znalazł rozwiązanie odpowiadające propagacji pędu promieniowanie elektromagnetyczne,

uzyskał z tych zmierzonych liczb inną liczbę, która podawała prędkość propagacji tego impulsu. I ta liczba okazała się wynosić około cm/s. Ale liczba cm/s jest zmierzoną wartością prędkości światła. Dlatego Maxwell utożsamił impuls promieniowania z samym światłem. On napisał:

„… mamy dobry powód, aby sądzić, że samo światło (w tym promieniowanie cieplne i inne promieniowanie) jest zaburzeniem elektromagnetycznym w postaci fal rozchodzących się w polu elektromagnetycznym zgodnie z prawami elektromagnetyzmu” .

Figa. 353. Rysunek przedstawia rozwiązanie równań Maxwella odpowiadające fali rozchodzącej się w próżni z prędkością światła. Wektory E i B są wzajemnie prostopadłe i równe co do wielkości. Możliwe są zarówno impulsy, jak i rozwiązania okresowe odpowiadające falom o określonej długości. Próżnia jest ośrodkiem bez dyspersji, tzn. wszystkie fale okresowe rozchodzą się z tą samą prędkością.

Zaskoczenie było powszechne, ale byli też wątpiący. Tak więc w jednym z listów do Maxwella powiedziano:

„Zbieżność między obserwowaną prędkością światła a prędkością drgań poprzecznych, którą obliczyłeś w swoim medium, wygląda na doskonały wynik. Jednak wydaje mi się, że takie wyniki nie są pożądane, dopóki nie przekonasz ludzi, że kiedykolwiek jest Elektryczność, mały rząd cząstek wciska się między dwa rzędy obracających się kół.

Po utożsamieniu światła z falą elektromagnetyczną [ różne kolory odpowiadają różnym częstotliwościom (ryc. 354) lub długościom fal promieniowania, a światło widzialne stanowi tylko niewielką część całkowitego widma promieniowania elektromagnetycznego] i odkąd znane były oddziaływania pól elektrycznych i magnetycznych z naładowanymi cząstkami (wzór Lorentza), po raz pierwszy udało się stworzyć teorię oddziaływania światła z materią (zakładając, że ośrodek składa się z naładowanych cząstek). I tak np. po opublikowaniu prac Maxwella Lorentz i Fitzgerald, próbując pokazać podobieństwo między zachowaniem się fali elektromagnetycznej a zachowaniem się światła podczas jego odbicia i załamania, obliczyli przypadek przejścia

fala elektromagnetyczna przez granicę dwóch mediów; okazało się, że zachowanie tej fali pokrywa się z obserwowanym zachowaniem światła.

Nawet jeśli Maxwell nie udałoby się zidentyfikować promieniowania elektromagnetycznego ze światłem, jego odkrycie i tak miałoby Świetna cena. Aby to zobaczyć, przypomnijmy sobie, że pole elektryczne może działać na ładunku. Dlatego ładunek oscylujący w jednym punkcie przestrzeni generuje impuls elektromagnetyczny, który może rozchodzić się na dowolną żądaną odległość od poruszającego się ładunku i którego pole elektryczne może tam działać na inny ładunek.

Figa. 354. Widmo oscylacje elektromagnetyczne. promienie rentgenowskie, światło widzialne, fale radiowe itp. to fale elektromagnetyczne o różnych długościach fal. widzialne światło różni się od „niewidzialnego” tylko tym, że nie jest postrzegane przez ludzkie oko.

Niewiele wody przepłynęło pod mostem, odkąd po raz pierwszy można było przesyłać energię elektryczną przewodami, aby pracować z dala od generatorów wytwarzających prąd. Teraz Maxwell zaproponował przesyłanie energii na duże odległości bez pomocy jakichkolwiek przewodów, zdolnych do pracy na odległych naładowanych ciałach. Ponadto za pomocą kontrolowanych zmian takiej fali elektromagnetycznej możliwe jest przesyłanie informacji, które nie są trudne do odszyfrowania w dowolnym odległym miejscu. Ten wniosek nie mógł nie mieć ważnych konsekwencji praktycznych.

Minęło sporo czasu od momentu odkrycia oscylacji elektromagnetycznych, aby zrozumieć, że światło jest również kombinacją oscylacji elektromagnetycznych – tylko o bardzo wysokiej częstotliwości. To nie przypadek, że prędkość światła jest równa prędkości propagacji fal elektromagnetycznych i charakteryzuje się stałą c = 300 000 km/s.

Oko jest głównym ludzkim organem odbierającym światło. W tym przypadku długość fali drgań świetlnych jest postrzegana przez oko jako kolor promieni świetlnych. W kurs szkolny fizyki podano opis klasycznego eksperymentu z rozkładem światła białego - warto skierować dość wąską wiązkę światła białego (np. słonecznego) na szklany pryzmat o trójkątnym przekroju, gdyż od razu dzieli się na wiele wiązki światła płynnie przechodzące w siebie inny kolor. To zjawisko jest spowodowane różne stopnie załamanie fal świetlnych o różnych długościach.

Oprócz długości fali (lub częstotliwości) drgania świetlne charakteryzują się intensywnością. Z szeregu miar natężenia promieniowania świetlnego (jasność, strumień świetlny, oświetlenie itp.) przy opisywaniu urządzeń wideo najważniejsze jest oświetlenie. Nie wchodząc w subtelności określania charakterystyki światła, zauważamy, że oświetlenie jest mierzone w luksach i jest miarą wizualnej oceny widoczności obiektów, które są nam znane. Poniżej znajdują się typowe poziomy światła:

Oświetlenie 20 cm od płonącej świecy 10-15 lux
Oświetlenie pomieszczenia palącymi się żarówkami 100 lux
Oświetlenie biurowe świetlówkami 300-500 luksów
Oświetlenie generowane przez lampy halogenowe 750 luksów
Oświetlenie w jasnym świetle słonecznym 20000 luksów i więcej

Światło jest szeroko stosowane w technologii komunikacyjnej. Wystarczy zwrócić uwagę na takie zastosowania światła jak przesyłanie informacji po światłowodowych liniach komunikacyjnych, zastosowanie wyjścia optycznego dla zdigitalizowanych sygnałów dźwiękowych w nowoczesnych urządzeniach elektroakustycznych, zastosowanie pilotów do sterowania światłem podczerwonym itp.

Elektromagnetyczna natura światłaŚwiatło ma zarówno właściwości falowe, jak i właściwości cząstek. Ta właściwość światła nazywana jest dualizmem korpuskularno-falowym. Ale naukowcy i fizycy starożytności nie wiedzieli o tym i początkowo uważali światło za falę elastyczną.

Światło - fale w eterze Ale ponieważ do rozchodzenia się fal sprężystych potrzebne jest medium, powstało uzasadnione pytanie, w jakim medium rozchodzi się światło? Jakie medium jest w drodze ze Słońca na Ziemię? Zwolennicy falowej teorii światła sugerowali, że cała przestrzeń we wszechświecie jest wypełniona jakimś niewidzialnym, elastycznym ośrodkiem. Wymyślili nawet dla niego nazwę - świetlisty eter. W tamtym czasie naukowcy nie wiedzieli jeszcze o istnieniu fal innych niż mechaniczne. Takie poglądy na naturę światła były wyrażane około XVII wieku. Wierzono, że światło rozchodzi się właśnie w tym świetlistym eterze.

Światło jest falą poprzeczną Ale to założenie rodzi szereg kontrowersyjnych pytań. Pod koniec XVIII wieku udowodniono, że światło jest falą poprzeczną. A elastyczne fale poprzeczne mogą powstawać tylko w ciałach stałych, dlatego eter świetlny jest solidny. To spowodowało silny ból głowyówczesnych naukowców. Jak ciała niebieskie mogą poruszać się w stałym świetlistym eterze, a jednocześnie nie doświadczać żadnego oporu.

Światło to fala elektromagnetyczna W drugiej połowie XIX wieku Maxwell teoretycznie udowodnił istnienie fal elektromagnetycznych, które mogą się rozchodzić nawet w próżni. Zasugerował, że światło jest także falą elektromagnetyczną. Wtedy to założenie zostało potwierdzone. Ale istotny był również pomysł, że w niektórych przypadkach światło zachowuje się jak strumień cząstek. Teoria Maxwella była sprzeczna z pewnymi faktami doświadczalnymi. Ale w 1990 roku fizyk Max Planck postawił hipotezę, że atomy emitują energia elektromagnetyczna w osobnych porcjach - kwanty. W 1905 roku Albert Einstein wysunął ideę, że fale elektromagnetyczne o określonej częstotliwości można uznać za strumień kwantów promieniowania o energii E=p*ν. Obecnie kwant promieniowania elektromagnetycznego nazywa się fotonem. Foton nie ma masy ani ładunku i zawsze rozchodzi się z prędkością światła. Oznacza to, że podczas promieniowania i absorpcji światło wykazuje właściwości korpuskularne, a poruszając się w przestrzeni wykazuje właściwości falowe.