Die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie dient oft zur Aufklärung der Struktur der Materie. Deswegen wollen wir uns erst mit Eigenschaften des Lichtes beschäftigen.
1. Die Theorie Licht als Teilchenstrahlung wurde 1669 von Isaac Newton aufgestellt. Nach ihm sollte das Licht aus winzigen Partikeln bestehen, die von der Lichtquelle herausgeschleudert werden. Mit dieser Theorie lassen sich wesentliche Lichteigenschaften , wie die geradlinige und allseitige Ausbreitung, erklären.
2. Bereits 1677 stellte Christian Huygens der Newtonschen Theorie das Modell Licht als Welle entgegen. Damit lassen sich andere Lichteigenschaften, wie Beugung und Interferenz, erfassen. Dieses Modell ist die Basis der Wellenoptik. James Clerk Maxwell stellte 1871 die elektromagnetische Lichttheorie auf. Heinrich Hertz wies 1886 experimentell nach, dass Licht aus elektromagnetischen Wellen besteht. Am Ende des 19. Jahrhunderts schien die elektromagnetische Wellennatur des Lichtes absolut gesichert zu sein.
3. Jedoch blieben um 1900 manche Fragen noch offen:
Bei solchen Fragen geht es um die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Die Erforschung dieser Wechselwirkung veränderte die Vorstellung von Licht und noch allgemeiner: die Vorstellung von elektromagnetischer Strahlung grundlegend. Als nächstes Modell wurde die Photonenhypothese von Albert Einstein aufgestellt. Diese Hypothese führte zu neuen Erkenntnissen über den Aufbau der Atome.