อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เป็นที่จดจำสำหรับทฤษฎีสัมพัทธภาพและสมการที่เท่ากับมวลและพลังงาน แต่ไม่มีความสำเร็จใดทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบล เขาได้รับเกียรติจากงานทฤษฎีของเขาในฟิสิกส์ควอนตัม การพัฒนาแนวคิดขั้นสูงโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Max Planck, Einstein เสนอว่าแสงประกอบด้วยอนุภาคที่ไม่ต่อเนื่อง เขาคาดการณ์ว่าแสงที่ส่องบนพื้นผิวโลหะที่นำไฟฟ้าจะสร้างกระแสไฟฟ้า และคำทำนายนี้ได้รับการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการ
ธรรมชาติคู่ของแสง
เซอร์ไอแซก นิวตัน อธิบายพฤติกรรมของแสงที่เลี้ยวเบนด้วยปริซึม เสนอว่าแสงประกอบด้วยอนุภาค เขาคิดว่าเกิดการเลี้ยวเบนเพราะอนุภาคเคลื่อนที่ช้าลงเมื่อเดินทางผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นสูง ต่อมานักฟิสิกส์มักจะมองว่าแสงเป็นคลื่น เหตุผลหนึ่งก็คือแสงที่ส่องผ่านช่องผ่าสองช่องในคราวเดียวทำให้เกิดรูปแบบการรบกวน ซึ่งเป็นไปได้เฉพาะกับคลื่นเท่านั้น เมื่อ James Clerk Maxwell ตีพิมพ์ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของเขาในปี 1873 เขาได้ใช้สมการที่มีลักษณะเหมือนคลื่นของไฟฟ้า แม่เหล็ก และแสง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้อง
อุลตร้าไวโอเลตหายนะ
ความสง่างามของสมการของ Maxwell เป็นหลักฐานที่ชัดเจนสำหรับทฤษฎีคลื่นของการส่งผ่านแสง แต่ Max Planck เป็นแรงบันดาลใจ Plan เพื่อหักล้างทฤษฎีนั้นที่อธิบายพฤติกรรมที่สังเกตได้เมื่อให้ความร้อนแก่ "กล่องดำ" ซึ่งเป็นกล่องที่ไม่มีแสงส่องเข้ามา หนี. ตามความเข้าใจของไดนามิกของคลื่น กล่องควรแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตจำนวนอนันต์เมื่อถูกความร้อน แต่กลับแผ่กระจายเป็นความถี่ไม่ต่อเนื่องกัน ไม่มีความถี่ใดไม่จำกัด ในปีพ.ศ. 2443 พลังค์ได้พัฒนาแนวคิดที่ว่าพลังงานที่ตกกระทบถูก "วัดปริมาณ" ในแพ็คเก็ตแบบไม่ต่อเนื่องเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ ซึ่งเป็นที่รู้จักในชื่อภัยพิบัติจากรังสีอัลตราไวโอเลต
เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ นำแนวคิดของพลังค์มาไว้ในใจ และในปี ค.ศ. 1905 เขาได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง "On a Heuristic Viewpoint Concerning the การผลิตและการเปลี่ยนรูปของแสง” ซึ่งเขาใช้พวกมันเพื่ออธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งไฮน์ริช เฮิรตซ์สังเกตเห็นเป็นครั้งแรกใน 1887. ตามที่ไอน์สไตน์กล่าวไว้ว่าแสงที่ตกกระทบบนพื้นผิวโลหะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเนื่องจากอนุภาคแสงกระแทกอิเล็กตรอนออกจากอะตอมที่ประกอบเป็นโลหะ พลังงานของกระแสไฟฟ้าควรแปรผันตามความถี่หรือสีของแสงที่ตกกระทบ ไม่ใช่ตามความเข้มของแสง แนวคิดนี้เป็นการปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์ที่มีการสร้างสมการของแมกซ์เวลล์ขึ้นมาเป็นอย่างดี
ทฤษฎีของไอน์สไตน์ได้รับการยืนยัน
นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Robert Millikan ไม่มั่นใจในทฤษฎีของ Einstein ในตอนแรก และเขาได้คิดค้นการทดลองอย่างรอบคอบเพื่อทดสอบทฤษฎีเหล่านี้ เขาวางแผ่นโลหะไว้ในหลอดแก้วที่มีการอพยพ ส่องไฟความถี่ต่างๆ บนจานและบันทึกกระแสที่เป็นผลลัพธ์ แม้ว่า Millikan จะไม่เชื่อ แต่การสังเกตของเขาเห็นด้วยกับคำทำนายของ Einstein Einstein ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1921 และ Millikan ได้รับรางวัลในปี 1923 ทั้ง Einstein, Planck และ Millikan ไม่ได้เรียกอนุภาคว่า "โฟตอน" คำนี้ไม่ได้ใช้จนกว่าจะได้รับการประกาศเกียรติคุณจากนักฟิสิกส์ Berkeley Gilbert Lewis ในปี 1929