Pētot gaismas izstarošanu, izvirzīja ideju, ka gaisma tiek izstarota nevis nepārtraukti, kā tas izriet no gaismas viļņa teorija, bet atsevišķu porciju, gaismas kvantu vai, citādi sakot- fotona veidā.
Turpmāk noskaidrojās, ka gaismas izstarošanas un absorbcijas parādības vielā var izskaidrot tikai, pieņemot, ka gaismas starojums ir kvantu plūsma. Tomēr gaismas starojuma izplatīšanās parādības noteiktā vidē pilnīgi varēja izskaidrot tikai ar elektromagnētisko gaismas teoriju.
Tas nozīmē, ka gaismai ir divējāda daba un ne korpuskulārā, ne viļņu teorija atsevišķi nevar pareizi aprakstīt un izskaidrot visas gaismas starojuma īpašības. Tādēļ tika radīta jauna teorija- Kvanta teorija.
Pēc kvanta teorijas, gaismas izstaro ierosinātie vielas atomi un molekulas. Apmēram 10-8s pēc ierosināšanas atoms pāriet stabilākā stāvoklī, izstarojot atbrīvoto enerģiju fotona ε veidā apkārtējā dabā. Kvanta enerģija ir atkarīga no atoma enerģijas izmaiņas. Pārejot stabilākā stāvoklī to nosaka Planka formula,
kur v- atoma izstarotā elektromagnētiskā staroju svārstību frekvence, h- Planka konstante, kas nosaka, ka kvanta enerģija ir tieši proporcionāla svārstību frekvencei. Tā ir vienāda ar 6,62*10-34 J*s.
Tādējādi kvanta enerģija ir proporcionāla elektromagnētiskā starojuma frekvencei, un tas nozīmē, ka vakuumā tā ir apgriezti proporcionāli viļņa garumam.
Tātad, jo īsāks gaismas viļņa garums vakuumā, jo lielāka enerģija tās kvantiem- un otrādi.
Eksperimentos tika noskaidrots, ka fotons var eksistēt tikai kustībā un tā ātrums vienmēr ir vienāds ar c(gaismas izplatīšanās ātrums vakuumā, t. i. c-3*108). Apstājoties fotons izzūd, t. i., tam nav miera masas.
Gaisma duāla dabā nozīmē to, ka gaismai ir divējāda daba.
Sīku daļiņu plūsma- korpuskulārā teorija. Pētot optiskās parādības, Ņūtons secināja, ka gaismas starojums ir sīku daļiņu plūsma, kuras viņš nosauca par korpuskulām. No šīs teorijas izrietēja, ka starojums ir dažāda veida korpuskulu plūsma. Nokļūstot acīs, katrs korpuskulu veids rada noteiktas krāsas sajūtu.
Viļņu process kādā ķēdē- gaismas viļņu teorija. Vienlaikus ar korpuskulāro teoriju, angļu zinātnieks R. Huks izteica hipotēzi, no kuras izrietēja, ka gaismai ir viļņu daba. Šajā teorijā pieņēma, ka gaismas starojums ir mehāniskie šķērsviļņi, kas var izplatīties kā vielā, tā arī bezgaisa telpā. Tā kā tādi viļņi var rasties tikai cietā, elastīgā vidē, tad bija jāpieņem, ka visa pasaule ir piepildīta ar neredzamu pasaules ēteru.…
