愛因斯坦的光子理論
普朗克提出電磁波攜帶的能量是量子化的， 不同頻率電磁波的能量量子為hν， 但他並沒有提到電磁波為什麼會出現這一份一份的能量單元， 而且他認為這一份一份的能量單元仍然是一種振動的波。
愛因斯坦則敏銳地認識到， 這一份一份的能量單元裡大有文章。 當時已經知道光是一種電磁波， 他把黑體輻射和光電效應的實驗現象結合起來考慮， 又思考了牛頓的光粒子學說， 從而認識到， 如果把這一份一份的能量量子看作是粒子， 光通過具有粒子性的能量量子進行傳播並與物質發生相互作用，
愛因斯坦給出了光子的能量公式， 即， E=hν
式中， E為每個光子的能量， ν為光的頻率。
1905年， 愛因斯坦發表了闡述這一觀點的論文， 題為《關於光的產生與轉化的一個試探性觀點》。
他在論文中這樣寫道：
“在我看來， 關於黑體輻射、光致發光、光電效應以及其他一些有關光的產生和轉化現象的實驗， 如果用光的能量在空間中不是連續分佈的這種假說來解釋， 似乎就更好理解。 按照我的假設， 從點光源發射出來的光束的能量在傳播中不是連續分佈在越來越大的空間之中， 而是由個數有限的、局限在空間各點的能量量子所組成， 這些能量量子能夠運動， 但不能再分割， 而只能整個地被吸收或產生出來。 ”
光子學說可以很好地解釋光電效應。 因為每一個光子的能量都是固定的hν， 那麼光照射到金屬表面， 金屬所受到的打擊主要取決於單個光子的能量而不是光的強度， 光的強度只是光子流的密度而已。
打比方來說， 光子就是子彈， 能否打穿鋼板只取決於子彈的動能， 而與子彈的發射密度無關。
在光電效應實驗中， 紫外線就是大口徑步槍的子彈， 可見光就是玩具手槍的子彈， 所以很弱的紫外線就可打出電子， 而再強的可見光也打不出電子， 因為可見光的強度高只不過意味著塑膠子彈密集發射而已。
因為光子能量是hν， 所以被光子打出來的電子的動能就與光的頻率ν成正比， 而與光強無關。
1909年， 愛因斯坦在一次國際會議上進一步提出光子應該具有動量。 1916年， 他在另一篇論文《關於輻射的量子論述》中給出了光子的動量公式為，
p=h/λ
式中， p為每個光子的動量， λ為光的波長。
其實推導光子的動量公式對愛因斯坦來說相當容易，
E=mc2
而在他的光量子理論中光子動能為，
E=hν=hc/λ
二者聯立起來， 就得到，
p=mc=h/λ
式中， c為光速， 它既是光子運動的速度， 也是電磁波傳播速度。
在此愛因斯坦巧妙地將代表波動性的能量公式E=hν和代表粒子性的能量公式E=mc2結合在一起， 實現了波動性和粒子性這兩種表現形式的統一。
實現了波動性和粒子性這兩種表現形式的統一。