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频率表示电磁波在一秒钟内的振**次数，用赫兹（Hz）表示。
波长则表示波在完成一次完整振**所需的时间内所传播的距离，用米或者纳米、毫米、分米、千米等长度单位表示。
频率f、波长λ和波的传播速度v（真空中的电磁波的速度都约为300000千米秒）之间有一个关系式（v=fλ），从这可以看出频率与波长成反比，频率增加波长会减小，反过来，频率减小波长会增大。
我们所说的光仅代表电磁波的一部分，它们的频率值在435～790太赫兹（即一千亿赫兹）之间，或者说波长为400～700纳米。
这些数值处在人的视网膜的敏感值范围内，在这些数值范围之外我们的眼睛是看不见的。
也就是说我们看不见所有频率低于435太赫兹的辐射（红外辐射、微波、无线电波）和所有频率高于790太赫兹的辐射（紫外线辐射、X射线、γ射线）。
然而，在可见光中，我们的大脑在处理来自眼睛的信息时所产生的感觉会根据波长（或频率）不同而有所不同。
400纳米左右的波长被认为是红色，700纳米左右的波长被认为是紫色。
在这两种颜色之间是所有其他组成彩虹的颜色。
我们所感觉到的白光是所有波长的光组合而成的。
眼睛视网膜上的特殊感光细胞对不同颜色光波的反应很敏感，这些细胞因其形状被称为视锥细胞（ecell）。
除了视锥细胞还有其他的光感受器，称为视杆细胞（rodcell），这些细胞对光线的强弱反应非常敏感，让我们即使在弱光条件下也能看得见，但它们对颜色不敏感。
当我们看着一朵罂粟花时，我们认为它是红色的，因为存在于花瓣中的物质几乎吸收了所有白光的成分，但红色的成分却被反射到我们的眼睛里。
仅仅是这个简单的观察，我们就明白了光和物质是可以相互作用的。
了解光与物质之间的相互作用机制并不是一件简单的事情，麦克斯韦的电磁理论虽然可以解释很多光学现象，但对于这一点它却无法给出满意的答案。
19世纪的物理学家们很清楚这一问题，所以他们尝试解释一种叫作黑体光谱（blackbodyspectrum）的特殊实验曲线。
如果我们慢慢加热一个理想的黑体，它会开始发出不同波长的电磁辐射。
我们可以举个类似的例子，想象一下一块烧红的铁：刚开始它是暗红色的，随着温度的升高，铁块发出的光会越来越白。
黑体的光谱是一个表示辐射强度随波长变化的曲线图，曲线走向类似于一个灯罩，并且随着温度的升高，曲线变窄，其最大值向左移动（图17）。
图17 经典电磁理论预测的曲线图
经典电磁理论预测的曲线走向与实验得到的曲线截然不同，这个问题一直让19世纪的科学家们非常头疼。
成功解决这个问题的是德国物理学家马克斯·普朗克（MaxPlanck，1858—1947，1918年的诺贝尔物理学奖得主）。
1900年，普朗克提出了一个大胆的假说，成功地从理论上重现了黑体辐射的实验曲线。
他认为物质和电磁辐射之间的能量交换可以是不连续的，而是以间断的形式（能量子）实现。
普朗克还假设每个量子（quantum）的能量与辐射的频率成正比（由此得出的比例因子后来被称为普朗克常数，是现代物理学常数之一）。
普朗克的想法原本只是工作中一个简单的假设，却意外地在物理学的其他领域也得到了证实，这就标志着量子力学的诞生，这个名字就来源于普朗克的量子。
根据量子学的观点，光的确是麦克斯韦所主张的电磁波，但它的能量具有微粒一样的性质，是不连续的。
它只能通过一个基本量的整数倍来交换，这个基本量被称为量子或者光子（photon）[该术语由美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯（GilbertonLewis，1875—1946）于1926年提出，源于希腊语φ??，φωτ??（phós，photós），意为“光”
]。
量子力学建立的概念模式完美地解释了物质和电磁辐射之间的所有相互作用，也因此解释了为什么有些物质会表现出某些颜色，而另一些物质却没有。
凡是有颜色的物质，必然吸收了某些白光成分。
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