E=hv是量子理论的基本方程。很多人都知道大名鼎鼎的爱因斯坦质能方程E=mc2，这个方程打开了潘多拉盒子，释放出核能这个威力巨大的魔鬼。对于E=hv这个方程，名气却没有E=mc2大，其实E=hv这个魔鬼的威力却要大得多，给整个物理学界带来狂风暴雨，动摇了经典物理学的根基，这就是普朗克研究了六年的量子理论就基本方程，E是能量。h是普朗克常数，v是频率，非常简洁的方程式，E=mc2还是E=hv的晚辈。爱因斯坦用E=hv这个方程解释了光电效应，取得诺贝尔奖；波尔利用这个方程解释了原子模型理论，获得了诺贝尔奖；德布罗意利用这E=mc2和E=hv两个方程发现电子也是一个波，提出了波粒二象性，也获得了诺贝尔奖。当量子理论不断被大量的实验验证正确性，不断发挥巨大威力时，普朗克先生吃惊得目瞪口呆，没想到自己的方程有这么大的威力，就好像一个农夫打开瓶子放出威力强大的魔鬼时，自己被吓得半死。可以这么说，没有量子理论，就没有现代科学技术。
量子理论的基本原理就是能 量不能无限小的连续传递，必须有一个最小的量，就是普朗克常数h。任何能量的辐射与接收，都必须以h为单位一份份传递的，而不能是平滑的连续传递。除了能量以为，还有普朗克时间和普朗克空间，即时间和空间也是不能无限小的，不是完全连续平滑的，也是有一个最小的量。当然，现代的量子理论内容博大精深，还有不确定性原理、互补原理、纠缠原理等等，涉及现代科学的方方面面。
量子理论有很多内容都是不可思议难以理解的，可是又被大量实验验证正确，量子计算机和量子通信已经发挥强大的威力，激光、超导体和大规模集成电路更是因此得到普遍应用。最不可思议难以理解的典型现象就是量子纠缠，两个处于纠缠状态的粒子不管距离多远，都会相互影响，大量的实验测试证明确实存在这种情况，是爱因斯坦最不能接受的问题。
自从1910年卢瑟福采用α粒子做轰击实验发现原子的结构，提出原子的类似太阳系的行星系统模型后，大家都认为电子就是一个像小球一样的微粒子在围绕原子核高速旋转，现在很多地方还在宣传这种原子模型。可是把电子作为一个微粒子来解释原子的的理论却遇到极大的困难，首先是电磁理论认为带电粒子旋转一定会产生电磁辐射，结果电子很快就会落入原子核。后来德布罗意利用E=mc2和E=hv这两个方程导出发现电子居然是一个波，而且大量的实验证明电子就是一个实实在在的波，而不是想象中的一个微粒子。本来光线是微粒子还是一个波就已经争论了三百多年，结果连电子也分不清是微粒子还是波了，所以原子的行星系统模型是错误的，后来的科普宣传就不再采用这种行星系统模型了。电子最有名的波动实验争论就是双缝干涉实验，一个电子会同时通过两个缝隙产生干涉条纹，对于电子的微粒子模型是无法解释的，就好像一个人可以同时通过厦门和北京的两扇门，而且在通过的一瞬间能够知道有一扇门被关闭，必须从另外一扇门通过，这样的情况只有用量子理论来解释。很多实验表明，电子在通过双缝时，确实一分为二同时通过。
其实，不管把电子作为一个微粒子还是作为一个波来处理，都很难解释电子的所有行为，微观粒子很难用我们宏观现象来理解。请不要忘记，电子是一个带电粒子，是有电场的，电场的作用力是远程的。一个有缝隙的挡板，也是原子构成的，原子里面有电子，也会产生电场。开了缝隙的位置，电场就不同，电子通过缝隙时，电场的作用范围完全可以覆盖两个缝隙的范围，所以能够瞬间知道缝隙的打开和关闭。因此，要把电子作为一个场来处理，就很好解释了。电子场在运动时是会产生波动的，电子场并不是真正的同时穿过两个缝隙，而是两个缝隙同时感应到一半强度的电场，缝隙通道中的电子群把这一半强度的电子场传递通过缝隙，然后汇合。一个电子不但可以同时通过双缝产生干涉现象，也能够同时通过三缝产生干涉现象，每个缝隙通过三分之一的电场强度。如果对一个缝隙进行测量来确定电子到底通过哪一个缝隙，干涉条纹就立即消失，电子就表现为随机通过其中一条缝隙，这种情况量子理论用波函数坍缩来解释，可是为什么一测量波函数就会坍缩，却解释得很复杂。其实测量电子场的行为就是电场的干扰行为，测量电场强度的最小单位就是一个电子的电量，这样就一定会影响所有的缝隙电场，所以一旦进行测量，波动干涉现象就会马上消失。采用电子场来处理双缝干扰问题，比量子理论的波函数解释简单很多。我们的物质结构都是以电磁作用力为基础。所以研究物质结构时应该采用电场方式来处理，而不是一个个微粒子，即物质就是一个作用力场，可以称之为物质场。如果没有电磁力的作用，我们就很容易穿墙而过，就无法感知世界的存在，我们的世界物质结构也就崩溃。把微观粒子想象成宏观世界的微粒子来解释量子纠缠，结果就是难以理解。
量子理论的不确定性原理，也就是测不准原理，即我们不能同时确定微观粒子的位置与动量（即速度），因为我们的测量行为对微观粒子的影响太大了。在量子理论创立之时，对电子位置的测量考虑的是用光线，而能够测量出电子位置的光线能量却足以把电子打出九霄云外去。现代电子科学技术可以采用非常灵敏的电子感应来测量电子的位置，但是测量电场的强度对于一个电子场的影响也是非常大，一定会大大影响电子的动量。不过，有句话叫做雁过留声，电子场经过的地方一定会留下电场感应的痕迹。我们不在电子经过时进行测量，但是可以在电子经过以后进行测量留下的痕迹，就可以不影响电子行为来测量，关键是我们能不能测量出小于一个电子场的电场强度。
那么争论了三百多年的光线到底是微粒子还是波呢？现在已经确定光线也是一种电磁波，可见光只在频率很窄的范围。可是电磁波的特性又很难解释光线表现出来的很多种粒子特性。频率很高的光线是γ射线，会产生正负电子对。一个光子会变成两个电子，光子比电子大两倍吗？光线也是电磁波，产生的电场和磁场都是远程作用力，所以一个光子也会像电子一样同时通过两个缝隙，与电子的过程一个样，在很多时候也表现为粒子的特性，电磁理论也难以解释。所以千万不能把电子和光子想象成现实宏观世界的微粒子模型，其他基本粒子也是一样不能想象成现实宏观世界的微粒子模型。
现代量子理论与其说是物理学理论，还不如说是数学理论，都是一些数学方程，很抽象，特别是海森堡的矩阵方程，根本就没有想象的空间，抽象到极点。最优秀的量子理论就是优秀的数学家完成的。
光子是电磁波，电子是实物粒子与电磁波是两回事。
电子与光子这两种粒子的根本区别——光子没有自旋，电子有自旋。
电子是组成原子的基本粒子，电子有确定的静止质量，是一种物质实体，速度可以低于光速。
严格的说，光粒子是不存在的，它只是一种能量传播的载体。按照普朗克的理论，一个光子代表着一份能量，光子是没有静止质量的，速度永远是光速。
它们之间可以相互转化，一个正电子与一个负电子相撞时将湮灭而转化为一对光子，并伴随能量释放，即转化为电磁场；反之，在核磁场中光子的能量足够大时，光子也可以转化为正负电子对。
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