Pohjan teorialle kvantittumisesta loi saksalainen fyysikko Max Planck, joka tutki 1900-luvun alussa mustan kappaleen säteilyä. Musta kappale tarkoittaa säteilylähdettä, joka absorboi kaiken siihen osuvan säteilyn ilman heijastuksia, kuten musta pinta kaiken valon. Kun kappale lämmitetään kuumaksi, se säteilee eri aallonpituuksillallalla tietyllä jakauma, jonka laskemiseen tunnettiin kaksi kaavaa. Ongelmana oli, että Wilhelm Wienin vuonna 1894 keksimä Wienin siirtymälakina tunnettu kaava toimi tarkasti korkeissa lämpötiloissa, jolloin kappaleen säteily oli suurienergiaista ja lyhytaaltoistanana, kun taas Rayleigh-Jeansin laki tunnettu klassisesta mekaniikasta johdettu kaava toimi hyvin matalilla lämpötiloilla. Max Planck sai yhdistettyä nämä kaavat matemaattisesti ja kertoi tuloksestaan lokakuussa 1900ss Berliiniä pitämässään esitelmässä.
Ongelmana oli vain selitys havaitulle ilmiölle, jonka Planck esitti seuraavassa Saksan fyysikkoseuran kokouksessa joulukuussa: jostain tuntemattomasta syystä kappaleen seinien värähtelijät eli atomit luovuttavat ja vastaanottavat energiaa vain tietynkokoisina paketteina, kvantteinaksiksi, joiden energia on nhv (jossa v on taajuus ja n = 1, 2, 3, ...). Vakiolle h joka nimettiin Planckin vakio on mitattu arvo h=6,626069×10-34 J·s. Planck sai energiakvantin keksimisestä Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1918.
Vuonna 1905 Albert Einsteinin tutki Heinrich Hertz vuonna 1887 keksimää valosähköistä ilmiötästasta, jossa metalli irtoaa elektroneja kun sitä valaistaan tietyn aallonpituuden alittavalla valolla. Einstein keksi että tuleva valo absorboituu kvantteina, ja vain tietyn energian ylittävä valopaketti, fotoni, pystyy irrottamaan elektronin metallista. Tämä oli mielenkiintoinen ajatus, koska Thomas Young oli osoittanut jo 1803, että valon taipuminen hilassa todistaa sen olevan aaltoliikettä. Valon täytyy siis olla yhtä aikaa aaltoliikettä ja hiukkasia. (Katso: aalto-hiukkas-dualismi)
Kokeet vahvistivat ilmiön ja Einstein sai valosähköisen ilmiön selvittämisestä Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1921, kolme vuotta Planckin jälkeen.
Katso myös
