Max Planck erkannte 1905, dass Energie in Paketen abgestrahlt wird. Auch die Elektronen in einem Atom besitzen solch diskrete Energiezustände. Die Begrenzung ist das Plancksche Wirkungsquantum – das uns bekannte Limit für die Welt der Quanten. Frühe Experimente wie der äußere photoelektrische Effekt geben einen Einblick in die Gesetze, die den Aufbau des Universums bestimmen. Die Quantenphysik ist die Grundlage für das Verständnis unserer Welt und Anwendungen wie Transistoren und Laser, die heute aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken sind.
Fällt Licht auf eine Metallplatte, werden bei geeigneter Wellenlänge Elektronen aus der Platte herausgelöst. Dieser sogenannte photoelektrische Effekt ist zum Beispiel die Grundlage von Solarzellen oder Kamerachips.
Licht mit passender Energie hν kann Elektronen von einer Schale in die nächste befördern oder sogar aus der Atomhülle herausschlagen.