黑体是一个理想化的物体，它能够100%地吸收所有外来电磁辐射，并且没有任何反射和透射。同时，它也是一个完美的辐射体，其发射电磁辐射的能力只取决于它的温度，而与它的材质、形状等其它因素无关。
黑体辐射实验指的是19世纪末至20世纪初，物理学家们为了测量黑体辐射的能量分布曲线而进行的一系列精密实验。

1900年，德国物理学家马克斯·普朗克提出了一个大胆的假设：
黑体辐射的能量不是连续释放的，而是以一份份最小的、不可再分的“能量包”形式发射的。他把这个最小的能量单位称为 “量子” ，每个量子的能量大小 E 与辐射频率 ν 成正比：E = hν。
其中，h 是一个全新的物理常数，后来被称为普朗克常数。

光电效应实验：光（尤其是紫外光）照射到金属表面（如锌板）时，会从其表面击出电子，形成光电流。
光的强度决定光电流的大小，但光的频率（颜色） 才决定能否产生光电流（是否存在一个截止频率）。增加光强无法让低于截止频率的光产生效应。
爱因斯坦解释（1905年）：光是由一份份不连续的“光量子”（即光子）组成。每个光子的能量 E = hν（h为普朗克常数，ν为光的频率）。电子要脱离金属，需要克服一个最小能量（逸出功 W）。只有当光子能量 hν > W 时，才能发生光电效应。多余的能量转化为电子的动能。

康普顿散射实验
康普顿发现，当高能X射线被石墨等物质中的自由电子散射后，散射光的波长会变长（频率降低）。
经典理论无法解释的难题：根据经典电磁理论，散射光的波长应该与入射光相同。但实验观测到了波长的变化（康普顿位移），且变化量与散射角有关。
康普顿解释（1923年）：将这个过程视为一个粒子间的碰撞过程。光子不仅具有能量 E = hν，还具有动量 p = h/λ。它与一个近乎静止的自由电子发生弹性碰撞，遵守能量和动量守恒定律。碰撞后，光子损失一部分能量，因此波长变长。