1926年美国化学家刘易斯（1875— 1941年）赋名光量子为“光子”。把光量子看作一些携带着能量和动量的粒子的这种 观点，是和十九世纪已经取得统治地位的光波动说相对立的。在某种意义上复活了早 在1850年就由傅科(1819—1868年)的所谓“判决性实验”否定了的牛顿的光微粒说。 尽管作为光量子理论的推论，爱因斯坦成功地解释了古典物理学理论无法解释的光电 效应等，人们也还是对它抱怀疑态度的。能量子的发现者普朗克直到1913年对光量子 还难以容忍。只是在十年之后，
1915年，不相信光量子的米立肯(1868—1953年)宣布 他的实验无歧义地证实了爱因斯坦的光电效应理论和1922年康普顿(1892—1962年)发 现Ｘ射线散射效应必须由光量子论解释之后，人们才正确评价了光量子论，宣布爱因 斯坦由于“在理论物理学方面的成就，特别是光电效应定律的发现”而授予他1921年 度的诺贝尔物理学奖。
爱因斯坦和普朗克不同，当时就坚信自己的光量子论是“非常革命的”。的确， 光量子论并不是简单地复活光微粒说，而是揭示了光的波粒二象性。对统计平均现象 光表现为波动，对瞬时涨落现象光表现为粒子。光量子论第一次确认了光的波粒二象性这个最基本的性质。
继光量子论之后，1906年爱因斯坦又把量子假说应用到固体弹性振动上去，成功 地解决了古典物理学理论在低温固体比热问题上所遇到的难题，这个结果标志着一个 重要的进展，因为它表明普朗克常数也出现在与辐射无关的现象中。量子论的下一步 发展是由丹麦物理学家玻尔作出的，他把旧量子论推到顶峰，同时他也为从旧量子论 向新量子论的过渡起了重要的作用。
玻尔的原子结构理论
同能量原子性（能量子）发现的同时，另一个重大发现是物质原子的可分性。18 95年，德国物理学家伦琴(1845—1923年)发现Ｘ射线。1896年，法国物理学家贝克勒 尔(1852—1908年)发现放射性。1897年，英国物理学家汤姆生(1824—1907年)发现电 子。这三大发现在物理学家当中引起了强烈的震动。道尔顿(1766—1844年)的化学原 子论确立之后，尽管关于原子的实在性还有激烈的争论，但对大多数科学家来说还相 信它存在，并把它视为组成一切物质的不可再分的基元。这些新发现向人们表明原子 并不是简单的，可能有复杂的结构。
于是一些物理学家开始构成各种原子结构模型，这些模型的主要区别是电荷分布 和原子内的电子数目，模型的优劣看其在说明原子的力学和电动力学的稳定性，说明 光谱现象以及化学性质等方面的能力如何。例如，1901年法国物理学家佩兰（1870— 1942年）提出的结构模型，认为原子的中心是一些带正电的粒子，外围是一些绕转着 的电子，电子绕转的周期对应于原子发射的光谱线频率，最外层的电子抛出就发射阴 极射线。又如，汤姆生从1897年就开始探索，到1902年才发表的原子结构模型是由一 个承担物质质量的正电球体和能够在其内外过往云游的电子流组成。他又于1903年和 1904年先后发表《圆轨道电子体系的磁性》和《论原子的构造》两篇论文，发展了自 己的原子模型。他设想一个正的均匀带电球体内部含有许多电子，它们成环状配置。 运用这个模型他详细讨论了原子的稳定性、光谱和化学元素的周期性等问题。
日本物理学家长冈半太郎(1865—1950年)1903年12月 5日在东京数学物理学会上 口头发表，并于1904年分别在日、英、德的杂志上刊登了《说明线状和带状光谱及放 射性现象的原子内的电子运动》的论文。他批评了汤姆生的模型，认为正负电不能相 互渗透，提出一种他称之为“土星模型”的结构。一个大质量的带正电的球，外围有 一圈等间隔分布着的电子以同样的角速度做圆周运动。电子的径向振动发射线光谱， 垂直于环面的振动则发射带光谱，环上的电子飞出是β射线，中心球的正电粒子飞出 是α射线。长冈的计算，特别是关于稳定性的论断受到批评。因此当时流行的还是汤姆生的模型。
德国的哈斯在1910年的一篇论文中，把能量子概念和汤姆生的原子模型结合起来。 汤姆生的学生，曼彻斯特大学物理教授卢瑟福(1871—1937年)，领导在他的实验室工 作的德国物理学家盖革(1882—1945年)和新西兰物理学家马斯登(1880—1970年)，发 现金原子使α射线产生大于90°的散射角，与汤姆生的小角散射理论不同。他们在19 09年进行的大角散射实验结果却表明有一个很小的带正电的核心，周围好像空荡荡的， 直接否定了汤姆生的原子结构模型。于是卢瑟福开始根据他的实验资料探索新的原子 结构模型，于1911年提出了一个多少有点类似于佩兰和长冈的电子绕核回转的模型。 卢瑟福的有核模型在电稳定性和线光谱的说明上遇到了困难。按照古典电动力学电子 绕核回转会发射连续的电磁波，因而损失能量并且很快就陷落到原子核上，那么，如何解决卢瑟福的原子模型有实验根据，但却与古典理论不符这个尖锐矛盾呢？这是当时原子物理学家面临的难题。
