Osnovna škola Matija Antun Reljković Cerna

Zagrijavamo li postupno neku tvar, ona počinje zračiti; najprije infracrvenu, zatim vidljivu crvenu, onda žutu i konačno – kao u peći s vatrostalnom oblogom – plavičasto-bijelu svjetlost. No fizičari također govore i o „zračenju crnog tijela“, teoretskom stanju u kojem idealno tijelo apsorbira sve valne duljine zračenja koje ga obasjava, i samo zračeći sve valne duljine. Njemački fizičar Wilhelm Wien (1864.-1928.) postavio je 1893. godine matematičku jednadžbu koja je dobro opisivala zračenje crnog tijela na ljubičastom kraju spektra, ali nije dobro opisivala crveni kraj. (Wien je za svoj rad 1911. godine dobio Nobelovu nagradu.)

Nedugo potom su engleski fizičari Rayleigh (1842.-1919.) i James Jeans (1877.-1946.) postavili drugu jednadžbu koja je opisivala zračenje na crvenom kraju, no ne i na ljubičastom kraju spektra.

Kad je njemački fizičar Max Planck (1858.-1947.; dobitnik Nobelove nagrade 1918.) pokušao riješiti problem, otkrio je da mora uvesti ideju da se zračenje emitira u malim, diskretnim količinama energije. Nazvao je te količine „kvanti“, prema latinskom „quanta“, tj. „koliko“. Planck je postulirao da se energija može zračiti ili apsorbirati samo u cjelobrojnom broju kvanta i da je količina energije u kvantu ovisna o valnoj duljini zračenja: što kraća valna duljina, to viša energija. Svoju je ideju Planck izrazio vrlo jednostavnom jednadžbom, E = hV, gdje je E energija, V je frekvencija, a h je konstanta, danas poznata kao "Planckova konstanta".

Fotoni

Njemački fizičar Philipp Lenard (1862.-1947.; dobitnik Nobelove nagrade 1905.) otkrio je da neki metali emitiraju elektrone ako ih se obasja svjetlošću, kao da svjetlost izbija te elektrone. Proučavanjem tog „"otoelektričnog“ efekta ustanovljeno je da energija izbijenih elektrona ovisi o valnoj duljini svjetlosti. Albert Einstein (1879.-1955.) objasnio je 1905. tu pojavu na temelju Planckove teorije: što je više energije u kvantu svjetlosti, to je veća energija izbijenog elektrona. Kako bi opravdao to objašnjenje, Einstein je morao prihvatiti mogućnost da se svjetlost može ponašati ne samo kao val, već i kao snop čestica, koje je nazvao "fotoni"