1900年12月14日，德國物理學家普朗克(1858-1947)在德國物理學會上，以《關(guān)于正常光譜的能量分布規(guī)律》為題，闡述了他的“量子論”,提出在輻射(或吸收)過程中，能量是不連續(xù)的，是以某一最小的能量單位的整數(shù)倍的形式存在的，這個最小的能量單位被認為是能量量子。能量量子的大小與輻射頻率成正比。
普朗克創(chuàng)立的量子理論，沖破了20世紀初的“物理危機”,推進了物理學和整個自然科學的現(xiàn)代化進程。
普朗克于1858年4月23日出生于德國吉爾市的一個貴族家庭。他的父親是個法律教授。普朗克從小在學校和家庭里都受到良好的教育。他少年時代就顯示出數(shù)學才能，引起教師注意。他愛好音樂，鋼琴彈得很不錯。他也喜歡語言學。1874年，普朗克中學畢業(yè)，進入慕尼黑大學學習數(shù)學，不久便被物理學吸引。后來，他轉(zhuǎn)入柏林大學學習。1879年，21歲的普朗克完成了關(guān)于熱力學第二定律方面的論文，獲得博士學位。1888年，他擔任柏林大學理論物理研究所的負責人。從1892年到1926年，他一直是柏林大學的正式教授。
19世紀末期，物理學家們都是從經(jīng)典物理學來研究一個受熱物體向外輻射能量與它的溫度的關(guān)系。熱輻射實際上是一種電磁輻射。物理學把對外來的輻射沒有任何反射或透射，吸收率是百分之百的物體稱做黑體。實驗研究表明，黑體不但吸收率最高，而且在相同溫度下也是輻射率最高的物體，是輻射能量只和溫度有關(guān)的物體。1893年，德國學者威爾海姆·維恩(1864-1928)指出，隨著黑體溫度升高，輻射強度最大的波長將向光譜紫區(qū)移動。這就是維恩位移定律。它在理論上的一個弱點是，無法表明輻射能量與發(fā)射頻率及溫度的分布。1896年，維恩利用實驗數(shù)據(jù)，以熱力學定律為指導，給出黑體輻射能在一定溫度下按頻率分布的函數(shù)關(guān)系。但遺憾的是這一理論僅在低溫下短波區(qū)與實驗符合，而在長波區(qū)則偏差很大。1900年，英國人朗德·瑞利(1842-1919)從經(jīng)典統(tǒng)計理論中的能量均分定理和電學理論出發(fā)推導出一個公式，后來英國人詹姆斯·金斯(1877-1946)發(fā)現(xiàn)這個公式差一個因子8,修正后稱為瑞利-金斯定律。即熱物體的輻射程度正比于它的絕對溫度，反比于發(fā)射光波的波長平方。瑞利-金斯定律全部推導過程無可挑剔，但結(jié)果卻只在長波部分與實驗符合，而在短波部分卻與實驗結(jié)果大相徑庭。由這個定律推出當波長趨于零時輻射能量趨于無窮大，而實驗值卻趨于零。由 于經(jīng)典理論的這一失敗出現(xiàn)在光譜的紫外光區(qū)的短波部分，因此荷蘭人埃倫菲斯特稱為“紫外災難”?！白贤鉃碾y”是經(jīng)典物理學上空的又“一朵烏云”(經(jīng)典物理學上空籠罩的另一朵烏云是光速不變和以太流的否定)。
和其他幾位科學家一樣，普朗克對黑體輻射問題也很感興趣。為了驅(qū)散經(jīng)典物理學上空“紫外災難”這朵烏云，普朗克從1895年前后開始研究黑體輻射問題。普朗克在黑體輻射和吸收的理論天空中，首先于1900年10月提出了一個適用于電磁波譜所有波段的經(jīng)驗公式，即著名的普朗克輻射公式。這樣，就把當時只能分別在短波波段和長波波段與實驗相符的維恩能量分布公式和瑞利輻射公式巧妙而成功地統(tǒng)一起來。在黑體輻射的新公式中，普朗克拋棄了能量是連續(xù)的傳統(tǒng)概念，在實驗數(shù)據(jù)面前，提出能量是不連續(xù)的新概念。普朗克公式表明，物體輻射時候發(fā)射或者吸收的能量是一份一份的，普朗克將其稱做能量子，簡稱量子。他并且進一步提出，能量子是和頻率成正比的，能量子等于頻率乘上一個常數(shù)，這個常數(shù)叫普朗克常數(shù)(h)。
由于普朗克的理論打破了經(jīng)典物理學的框框，許多物理學家都拒絕接受它，他們認為這不過是專門證實輻射公式而引進的一個特定假設(shè)而已(包括普朗克本人)。但是幾年以后表明，普朗克的概念還能應用于除黑體輻射以外的許多各種不同的物理現(xiàn)象。
普朗克提出能量不連續(xù)的量子概念，豎起了對經(jīng)典物理學進行革命的大旗。普朗克在豎起量子論的革命大旗以后，首先來到這桿大旗下面的是愛因斯坦(1879-1955)。他應用量子概念解釋了光電效應，發(fā)展了光的微粒說。19世紀初期，由于對光的干涉、衍射等現(xiàn)象的研究，光學理論中的波動說戰(zhàn)勝了牛頓時代流行的微粒說。麥克斯韋理論也把光看做是一種電磁波。19世紀末期發(fā)現(xiàn)了光電效應，即一束光照到金屬上可以引發(fā)電子。按照傳統(tǒng)的波動說，光的強度越大表示光的能量越高，因此傳遞給金屬的能量也越多，也就越容易引發(fā)電子。波動說無法解釋光電效應和光的強度無關(guān)。愛因斯坦認為光是由具有粒子性的光子組成的，按照量子論，光子的能量應當?shù)扔诠忸l率乘以普朗克量子數(shù)。光的強度只表明光粒子的多少，并不表明光粒子的能量高低。某種頻率的光能夠引起金屬發(fā)射電子，是因為光子能量超過了引起電子發(fā)射所需要的能量。如果光子能量不夠，就是光子再多也沒有用。這樣，愛因斯坦解釋了光電效應為什么和光的強度無關(guān)而和頻率有關(guān)。
在愛因斯坦以后，在對經(jīng)典物理學這場大革命的進軍高潮中，丹麥物理學家玻爾(1885—1962)成為風云人物和主力軍之一。他在初期便參加了用量子論解釋原子結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)斗。
在波爾之前，科學家已經(jīng)提出，原子結(jié)構(gòu)類似太陽系結(jié)構(gòu)、電子圍繞原子核運轉(zhuǎn)的模型，但這個模型不能說明原子的穩(wěn)定性。1911年，波爾研究金屬中電子運動的理論。1913年，28歲的波爾把普朗克的量子論引入到原子結(jié)構(gòu)中來，對盧瑟福關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的模型，作了修改和重大發(fā)展。提出電子只能沿一些固定軌道繞原子核運動，從而建立起更好的定態(tài)原子模型，成功地解釋了氫原子等的光譜等特征。關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的這個模型，稱做盧瑟福一玻爾模型，簡稱玻爾模型。按照這個模型，x射線和原子核外內(nèi)層電子能級的變化有關(guān)；可見光、紅外光和紫外光起源于外層電子能級的變化；放射現(xiàn)象和原子核的變化有關(guān)。
原子結(jié)構(gòu)的玻爾模型，是量子論開拓的一個新領(lǐng)域。普朗克提出的量子論已經(jīng)超出輻射問題的領(lǐng)域，進入蓬勃發(fā)展的原子物理學。玻爾滿意地解釋了氫光譜現(xiàn)象，開辟了新的研究途徑。光譜學在幾十年里積累起大量實驗資料，現(xiàn)在可用以關(guān)于原子里電子運動的信息了。波爾關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的模型，解釋了化學元素周期律。
量子論只是量子力學革命中的序幕。在這出序幕中，誕生了普朗克、愛因斯坦和玻爾這三位偉大的革命先驅(qū)和科學巨匠；量子論把經(jīng)典物理學中能量是連續(xù)的這個基本概念打破了，它在光電效應、原子結(jié)構(gòu)等方面顯示了非凡的生命力。在量子論革命的序幕打開，于1925年前后，量子力學的革命高潮來到了。
這場高潮，徹底清除了經(jīng)典力學在微觀世界的影響，清除了把粒子和波相互對立的傳統(tǒng)觀念；統(tǒng)一了敵對幾百年的波動說和微粒說，微觀粒子即有波動性，又有微粒性；建立了描述微觀粒子運動的新的數(shù)學方法和體系；確定了描述粒子運動的特征量(能量和動量)和描述波的特征量(波長和頻率)之間的定量關(guān)系。這樣，在微觀粒子世界中建立了全新的秩序，奠定了量子力學統(tǒng)治的基礎(chǔ)。
在這場高潮中，同樣誕生了幾位叱咤風云的人物。他們是德布羅意(1892—)和薛定諤(1887-1961),海森堡和狄拉克。
法國科學家德布羅意受愛因斯坦相對論的影響，他認為物質(zhì)具有能量，能量與波相聯(lián)系，因此物質(zhì)和波相關(guān)。1923年，31歲的德布羅意首先發(fā)表了關(guān)于粒子波動性的論文，他的論點后來被電子衍射實驗所證實，原來電子也能產(chǎn)生和光波相類似的衍射現(xiàn)象。1925年，德布羅意的見解引起蘇黎世大學青年物理學家薛定諤的注意。薛定諤在波粒二重性思想的指導下，導出量子力學的波動力學體系，就是薛定諤方程。