二十世紀初物理學界上空出的兩片烏雲，有趣的是這兩片烏雲都與電磁輻射有關。讀者們無疑會回憶起，當時的物理學僅有的兩個不能解釋的問題，是邁克耳孫-莫雷 實驗的零結果，與黑體輻射的 瑞利金斯 災難。邁克耳孫-莫雷實驗引出了狹義相對論，狹義相對論邏輯上統一了經典力學與電動力學；而 普朗克 對瑞利金斯災難的解釋開啟了量子力學。
有趣而重要的是，這兩種現象並不涉及光子的概念。在邁克耳孫-莫雷 實驗中，愛因斯坦 的思想本質上是對 Maxwell 方程組進行變換；而在 瑞利金斯 災難中，普朗克的思想是腔壁中諧振子能量的量子化，而非輻射場的量子化。到此為止，量子輻射理論與理想的光子概念都沒有構想出來。
光子概念的首次引入，是 愛因斯坦 以之解釋光電效應。將場作經典處理，將物質（有質量粒子）作量子處理，這種半經典方法很好地解釋了涉及輻射與物質間相互作用的許多物理過程。
任何描述光電效應的理論都需要解釋三個問題。
第一，頻率為 ν 的光射入一種光電發射體表時，其所射出電子的能量 Te 服從表示式：
hv=Φ+Te
第二，電子的發射率正比於入射光電場的平方；
第三，入射光落在光敏表面和光電子的發射之間不存在時間延遲。
與大多數教科書中我們讀到的相反，這三種現象中的前兩種，可以完全透過將（光感應器的）原子量子化來簡單解釋。然而第三種現象，也就是光射入與光電子射出之間不存在遲，就有點微妙了。在量子力學中可以合理地認為，在一個即便非常小（例如輻射場的數個光週期）時間內，電子發射的速率是有限的。如此，為了遵循能量守恆，我們顯然需要光子的概念。
在足夠短的時間內，射入光電探測器的能量不會超過 Φ，這表明使用半經典觀點時能量不能守恆。但光電子出射時一個光子湮滅的觀點完全解決了這一問題，這時的光子概念完全繞開了這一問題，這也是量子場論取得成功的一個原因。
在解釋楊氏雙縫干涉實驗時所提出的‘光子只和它自己干涉’，也僅能用在這個實驗而不應該被推廣到其他地方。這裡可以考察一個重要的例子：光子糾纏態。糾纏的光子被用於檢驗 Bell 不等式，從而提供了對光子以及量子力學的概念更深層次的理解。
光的‘波粒二象性’這個哲學信念使得 De Broglie 提出電子可能也會存在波動行為。儘管如此，從現代量子光學的觀點來看，波動力學，Maxwell-Shrödinger 方程，對於光和物質波是完全分開處理的。物質波的干涉和衍射是完完全全的量子力學效應。而光的相應行為由經典 Maxwell 方程描述。
光子的局域性 (與光子探測機率幅的局域性相對立) 與有質量粒子，例如電子，定量分析的結果截然不同。對於一個電子，把它“裝”進一個大於或等於電子康普頓波長的小盒子裡是可能的，然而對於光子而言，既不可能“裝”也不可能“強迫”它進入小於它自身波長的盒子中。目前光子有沒有質量之說尚未定論，所以光的形態仍在探究之中，這也符合科學無止境的意境吧！
二十世紀初物理學界上空出的兩片烏雲，有趣的是這兩片烏雲都與電磁輻射有關。讀者們無疑會回憶起，當時的物理學僅有的兩個不能解釋的問題，是邁克耳孫-莫雷 實驗的零結果，與黑體輻射的 瑞利金斯 災難。邁克耳孫-莫雷實驗引出了狹義相對論，狹義相對論邏輯上統一了經典力學與電動力學；而 普朗克 對瑞利金斯災難的解釋開啟了量子力學。
有趣而重要的是，這兩種現象並不涉及光子的概念。在邁克耳孫-莫雷 實驗中，愛因斯坦 的思想本質上是對 Maxwell 方程組進行變換；而在 瑞利金斯 災難中，普朗克的思想是腔壁中諧振子能量的量子化，而非輻射場的量子化。到此為止，量子輻射理論與理想的光子概念都沒有構想出來。
光子概念的首次引入，是 愛因斯坦 以之解釋光電效應。將場作經典處理，將物質（有質量粒子）作量子處理，這種半經典方法很好地解釋了涉及輻射與物質間相互作用的許多物理過程。
任何描述光電效應的理論都需要解釋三個問題。
第一，頻率為 ν 的光射入一種光電發射體表時，其所射出電子的能量 Te 服從表示式：
hv=Φ+Te
第二，電子的發射率正比於入射光電場的平方；
第三，入射光落在光敏表面和光電子的發射之間不存在時間延遲。
與大多數教科書中我們讀到的相反，這三種現象中的前兩種，可以完全透過將（光感應器的）原子量子化來簡單解釋。然而第三種現象，也就是光射入與光電子射出之間不存在遲，就有點微妙了。在量子力學中可以合理地認為，在一個即便非常小（例如輻射場的數個光週期）時間內，電子發射的速率是有限的。如此，為了遵循能量守恆，我們顯然需要光子的概念。
在足夠短的時間內，射入光電探測器的能量不會超過 Φ，這表明使用半經典觀點時能量不能守恆。但光電子出射時一個光子湮滅的觀點完全解決了這一問題，這時的光子概念完全繞開了這一問題，這也是量子場論取得成功的一個原因。
在解釋楊氏雙縫干涉實驗時所提出的‘光子只和它自己干涉’，也僅能用在這個實驗而不應該被推廣到其他地方。這裡可以考察一個重要的例子：光子糾纏態。糾纏的光子被用於檢驗 Bell 不等式，從而提供了對光子以及量子力學的概念更深層次的理解。
光的‘波粒二象性’這個哲學信念使得 De Broglie 提出電子可能也會存在波動行為。儘管如此，從現代量子光學的觀點來看，波動力學，Maxwell-Shrödinger 方程，對於光和物質波是完全分開處理的。物質波的干涉和衍射是完完全全的量子力學效應。而光的相應行為由經典 Maxwell 方程描述。
光子的局域性 (與光子探測機率幅的局域性相對立) 與有質量粒子，例如電子，定量分析的結果截然不同。對於一個電子，把它“裝”進一個大於或等於電子康普頓波長的小盒子裡是可能的，然而對於光子而言，既不可能“裝”也不可能“強迫”它進入小於它自身波長的盒子中。目前光子有沒有質量之說尚未定論，所以光的形態仍在探究之中，這也符合科學無止境的意境吧！