Эйнштейн утверждал, что свет распространяется квантами, то есть энергетическими порциями, которые были названы им фотонами (от греч. photos – свет). С одной стороны, фотон – это именно порция энергии, и поэтому является своего рода частицей или корпускулой, а с другой стороны, фотон – это порция именно энергии, и поэтому является своего рода волной. Свет по Эйнштейну – это поток энергетических зерен, световых квантов или своеобразный фотонный дождь. Причем для того, чтобы выбить один электрон, достаточно только одного фотона. Все это убедительно подтвердило идею Эйнштейна, что свет ведет себя не только как волна, но и как поток корпускул. В опытах по дифракции и интерференции проявляются его волновые свойства, а при фотоэффекте – корпускулярные. Фотонная теория Эйнштейна относится к наиболее экспериментально подтвержденным физическим теориям и актуальна в науке до сих пор. Теперь теоретические построения Планка стали восприниматься как описание реального физического явления на субатомном уровне, доказывающее квантовую природу энергии. За свои гениальные открытия в области новой физики как М. Планк, так и А. Эйнштейн были удостоены Нобелевской премии.
Следующим шагом в развитии квантовой механики стали работы уже упомянутого нами Нильса Бора, который применил идеи Планка и Эйнштейна к состоянию электронов на атомных орбитах и тем самым усовершенствовал модель атома, предложенную Э. Резерфордом. Произошло это в 1913 г. В ходе своих исследований Бор установил, что электрон не способен находиться на любом произвольном удалении от ядра атома, напротив – он может существовать только на определенных фиксированных орбитах, которые Бор назвал «разрешенными». При этом электроны вполне могут путешествовать по этим разрешенным орбитам – с одной на другую. Как и большинство явлений в микромире, наглядно представить этот процесс достаточно сложно. Фокус в том, что в этом необычном путешествии электрон не движется по пространству между разрешенными орбитами вниз – вверх, как, например, мы поднимаемся или опускаемся на лифте с одного этажа на другой, а исчезает с одной орбиты и в тот же миг возникает на другой. Говоря научным языком, он совершает «квантовый скачок», или «квантовый прыжок». При этом если электрон перемещается ближе к ядру – на более низкую разрешенную орбиту, он излучает квант энергии. Для того же, чтобы перескочить на более высокую орбиту, электрону, наоборот, необходимо квант энергии поглотить. Пока же электрон не меняет своей орбиты, он никакой энергии не излучает и не поглощает, находясь в так называемом стационарном состоянии.