.1nm），会发现所有的物质都是由不同的原子构成的，而原子是由不同的原子核与电子构成的，带负电的电子与带正电的原子核（由质子与中子构成）经由电磁作用紧密地结合在一起。但在原子的尺度时，必须用量子化的电磁场来描述。这种描述把两粒子之间的作用看成是在交换光子。在1950年代，这种描述就已发展得相当完善了，称作量子电动力学。 量子电动力学是量子力学和电磁学的整合，在电动量子力学中，粒子和场的交互作用和光子有关，光子没有质量，属于规范玻色子，光子和带电粒子之间的交互作用造成了所有电磁学的现象。根据能量-