М. Планк, изучая проблему теплового излучения, выдвинул в 1900 г. гипотезу, согласно которой механизм «траты» энергии в природе осуществляется минимальными порциями в минимальные единицы времени. Иначе говоря, в природе установлен как бы порционный порядок перехода энергии из одного вида
в другой. Из анализа кривых излучения абсолютно черного тела, вид которых был установлен эмпирически, М. Планк получил формулу: W = hf где W — энергия излучения, f — частота излучения, h — постоянная Планка. Постоянная Планка(часто используют вместо величины h более дробную величину ћ = h/2π; где π — постоянная величина, характеризующая отношение длины окружности к ее диаметру, равна 3,14159) — это универсальная постоянная, выражающая минимальную порцию квант-энергии при всех видах физического взаимодействия энергии в виде вещества, полей, излучения и вакуума. Постоянная Планка представляет масштаб дробности для всех квантов — действия (энергии). Например, при нагревании тела оно меняет свой цвет. Каждому цвету соответствуют определенные кванты излучения, которые не могут быть меньше величины h (постоянной Планка), равной приблизительно 6,6261176 · 10--34 Дж · с.
М. Планк рассматривал квант-энергии лишь как удачную гипотезу для
объяснения данных наблюдения динамики теплового излучения. Однако Н. Бор придал этому понятию определенный физический смысл: в атоме
энергетического положения (уровня) электрона происходит путем излучения или
приобретения им квант-энергии. Но это было уже в начале второго десятилетия
ХХ в., когда Н. Бор сформулировал свои знаменитые постулаты.
В 1905 г. А. Эйнштейн перешел от гипотезы о квантах М. Планка к теории квантов света, т. е. фотонной теории света.Он утверждал, что свет как электронно-магнитные волны имеет двойственную природу: в одних случаях ведет себя как волна, в других — как частица. Когда свет ведет себя как волна, тогда он подчиняется законам Дж. Максвелла, а когда он ведет себя (обнаруживает себя) как частица, то его. целесообразно рассматривать как газообразное тело, состоящее из частиц, фотонов, квантов света. Термин «фотон»придуман в 1926 г. Дж. Н. Льюисом (физик, химик). В конце XIX в. были созданы методы спектрального анализа. В частности, была известна математическая формула И. Бальмера (учитель математики). В этой формуле было выражено отношение между длинами волн зеленого, красного, синего и других цветов спектра атома водорода. Когда Н. Бор проанализировал формулу И. Бальмера, он, как потом писал, понял, что в атоме управляет, господствует квант- энергия.
Действительно, в этой формуле была представлена последовательность чередования переменных целых числовых значений, из которых вычиталась некоторая постоянная величина, типа постоянной Планка.