自19世纪早期以来，光谱学已经表明，不同的元素发射和吸收特定颜色的光称为"光谱线" 。虽然光谱学是确定诸如遥远恒星等物体所含元素的可靠方法，但科学家对为什么这些元素会在首位感到困惑 。1888年，约翰内斯·里德伯推导出了一个方程，描述了氢发射的光谱线，尽管没有人能够解释这个方程工作原理 。1913年，尼尔斯·波尔将普朗克的量化假说应用到欧内斯特·卢瑟福1911年的原子"行星"模型，该模型假定电子以行星绕太阳运行的方式环绕原子核 。
根据《物理2000》（科罗拉多大学的一个站点），波尔提议电子被限制在围绕原子核的"特殊"轨道上运行 。它们可以在特殊轨道之间"跃迁"，"跃迁"产生的能量会产生特定颜色的光，被观察为光谱线 。虽然量化属性被发明为仅仅是一个数学技巧，但它们解释得如此之多，以至于它们成为了量子力学的创始原则 。光粒子（光子）？1905年，爱因斯坦发表了一篇论文，题为《关于光的发射和转化的启发式观点》，他设想的光不是作为波，而是作为某种"能量量子"的方式传播，爱因斯坦认为，可以作为一个整体"被吸收或产生"，特别是当一个原子在不受约束的量化振动率间“跃迁” 。
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