如果說光在空間的傳播是相對論的關鍵，那麼光的發射和吸收則帶來了量子論的革命。我們知道物體加熱時會放出輻射，科學家們想知道這是為什麼。為了研究的方便，他們假設了一種本身不發光、能吸收所有照射其上的光線的完美輻射體，稱為“黑體”。研究過程中，科學家發現按麥克斯韋電磁波理論計算出的黑體光譜紫外部分的能量是無限的，顯然發生了謬誤，這為“紫外線災難。”提供了依據。1900年，德國物理學家普朗克提出了物質中振動原子的新模型。他從物質的分子結構理論中借用不連續性的概念，提出了輻射的量子論。關於量子論中的不連續性，我們可以這樣理解：如溫度的增加或降低，我們認為是連續的，從一度升到二度中間必須經過0.1.度0.1度之前必定有0.01度。但是量子論認為在某兩個數值之間例如1度和3度之間可以沒有2度，就像我們花錢買東西一樣，一分錢是最小的量了，你不可能拿出0.1分錢，雖然你可以以釐為單位計算錢數。這個一分錢就是錢幣的最小的量。而這個最小的量就是量子。他認為各種頻率的電磁波，包括光只能以各自確定分量的能量從振子射出，這種能量微粒稱為量子，光的量子稱為光量子，簡稱光子。根據這個模型計算出的黑體光譜與實際觀測到的相一致。這揭開了物理學上嶄新的一頁。量子論不僅很自然地解釋了灼熱體輻射能量按波長分佈的規律，而且以全新的方式提出了光與物質相互作用的整個問題。量子論不僅給光學，也給整個物理學提供了新的概念，故通常把它的誕生視為近代物理學的起點。