v 表示．（h—普朗克常数，v—光的频率）．光量子适用于一切光的产生与转化问题，在自由空间中光量子是一种存在的“实体”，爱因斯坦用光量子概念圆满地解释了经典物理理论无法解决的实验事实：光电效应．因为按照光的波动说，它是与光电效应的实验事实相矛盾的．其一，按照光的波动说，在光的照射下，金属中的电子将从入射光中吸收能量，从而逸出金属表面．逸出时的初动能应决定于光振动的振幅，即决定于光的强度．因而光电子的初动能应随入射光强度而增加．这与光电效应的实验结果不符．其二，根据波动说，如果光强足够供应从金属释出光电子所需要的能量，那么光电效应对各种频率的光都会发生，但实验事实是每种金属都存在一个红限ν0，对于频率小于ν0 的入射光，不管入射光的强度多大，都不能发生光电效应.其三，按照光的波动说，金属中的电子从入射波中吸收能量必须积累到一定的量值，才能释放电子，显然入射光越弱，能量积累的时间越长．但事实是当物体受到光的照射时，无论光怎样弱，只要频率大于红限频率，光电子几乎是立刻发射出来的．爱因斯坦则根据光的量子理论成功地解释了光电效应．并总结出了光电效应方程式。
十年后密立根的实验完全证实了爱因斯坦光电效应方程及理论的正确性，从而确立了光的量子理论．
六、光的粒子性
1923 年美国物理学家康普顿在实验中又发现：伦琴射线被轻的原子散射后，波长发生了变化．后来用重原子散射时，也观察到这个现象，并且这时的康普顿效应更加复杂．按照经典电磁理论，光是波长很短的电磁波．光的散射可作这样的解释：当电磁波通过物体时，将引起物体内带电粒子的受迫振动，从入射光中吸收能量．而每个振动着的带电粒子可看作振动电偶极子，它们向四周辐射，这就成为散射光．又根据光的波动说观点，带电粒子受迫振动频率应等于入射光的频率，所以散射光的频率应与入射光的频率相同．可见光的波动理论能够解释波长不变的散射，但不能解释康普顿效应．康普顿用光子的概念成功地解释了康普顿效应．他假设入射光是由许多光子组成，这些光子不但具有能量hv，而且具有动量hν/e 这样问题就转化为普通的质点碰撞问题了，即具有动量和能量的光子与原来处在静止状态的电子相碰撞．碰撞过程遵循能量守恒与动量守恒定律．这样计算出的数值与实验结果相符，从而证实，光确实具有粒子性．
七、光的物质性
光照在物体应该给被照物以压力，这早在十七世纪初开普勒解释慧星尾巴形状时就已提出，1899 年俄国物理学家列别捷夫（1866—1912）首次成功完成了光压实验，进一步证实了光的物质性．通过光压实验，它
有力地证明了光不仅具有能量，而且还具有动量，这无疑证明了光的物质性，证明了光和实物一样，是物质的一种形式．光是物质，这是人们对光的本性进一步深化认识．
八、光的本性的现代观点
经过多代人的努力，今天使我们对光的本性有更深入、更全面的认识．光是一种物质，光具有波动性和粒子性．即所谓的波粒二象性．光是由光子组成的，光子在很多方面具有经典粒子的属性，但光子的出现几率是按波动光学的预言来分布的．由于普朗克常数极小，频率不十分高的光子能量和动量很小，在很多情况下，个别光子不易显示出可观测的效应．人们平时看到的是大量光子的统计行为，只有在一些特殊场合，尤其是牵涉到光的发射与吸收等过程时，个别光子的粒子性会明显地表现出来，波长越短、粒子性越明显．
原理内容：
媒质中波动传到的各点都可以看作是新的次波源，这些新波源发射的波称为子波，其后任一时刻这些子波的包络面就是该时刻的新波阵面。