1900年，马克斯·普朗克在对黑体辐射进行研究时提出光由离散的能量子组成，造成物质的粒子性在1905年受到了彻底的挑战。随后，爱因斯坦 通过多种方式扩展了普朗克的研究，包括与光电效应的联系，并提出光以量子（光子）的形式传播和吸收。这些量子依照可普朗克-爱因斯坦关系式求出其能量值：和动量值其中和分别表示光的频率和波长，表示光速，表示普朗克常数 。 在现代惯例中，频率由"f"表示，如本文其余部分所述。爱因斯坦的假设被罗伯特·密立根和阿瑟·康普顿在接下来的二十年中通过实验证实。