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爱因斯坦1905年发表了多篇划时代的论文，其中第一篇就是《关于光的产生和转变的一个启发性观点》，公布了他的“光量子假说”。爱因斯坦的光量子假说也是基于对黑体辐射的研究，他沿着维恩开辟的道路继续走下去。爱因斯坦“从经验的联系上来对黑体辐射进行考察”，在维恩公式的适用范围内，比较了“能量密度足够小的单色辐射的熵”和气体分子的熵，发现他们的形式相似，因而得到以下结论：“能量密度小的单色辐射（在维恩辐射公示的有效范围内），从热力学方面看来，就好像它是由一些互不相关的、大小为Rβ /N的能量子所组成。”在这篇文章中，爱因斯坦提到了普朗克公式，但只字未提普朗克的能量子假说，他的光量子并非像众多教材所写，是从普朗克的能量子推广而来的，正如他在1906年发表的《论光的产生和吸收》中开头所说：“当时我认为，普朗克辐射理论在某个方面似乎同我的论文是对立的。”尽管爱因斯坦和普朗克都是以维恩公式为基础，但他们的研究思路以及对量子概念的认识都不同。写于1906年的《论光的产生和吸收》和《普朗克的辐射理论和比热理论》中，爱因斯坦运用光量子假说成功解决了关于光的吸收和发射以及固体比热容的问题，特别是在解释光电效应时，他提出了著名的爱因斯坦光电方程。
有趣的是，作为光的粒子性有力证明的光电效应实验，却是赫兹在1887年研究电磁场的波动性时偶然发现的，他在进行证明电磁波存在的实验时无意中发现，当接受电磁波的电极之一受到紫外线照射时，两极之间比较容易产生电火花。1899年汤姆孙通过实验认定光电流和阴极射线一样，实质上是电子流。赫兹的助手勒纳德（Philipp Lenard）于1902年发现光量子的“逸出速度和紫外线的强度无关”这一结论，这和经典物理学的理论相矛盾，按照经典理论，电子接受光的能量获得动能，所以应该是光线越强，电子的逸出速度越大。
尽管爱因斯坦的论证十分清晰，他的光量子假说还是受到物理学家的强烈反对，他们认为这一理论与光的波动理论完全相悖，甚至“量子之父”普朗克也认为爱因斯坦的光量子假说“走得太远了”。
与光量子假说遭到普遍反对的境遇相比，相对论的命运好多了。1919年，广义相对论得到了爱丁顿为首的英国科学家的“伟大的验证”，相对论更是如日中天。1896年爱因斯坦刚入苏工大时立下的当教师的“伟大理想”也实现了，他先后在苏工大、布拉格大学和柏林大学任教。
由于知音难觅，加上相对论占去了爱因斯坦的大部分时间和精力，爱因斯坦慢慢的就很少谈论光量子假说了，以至于许多支持相对论的大师们以为他已经放弃了这一理论，直到 1923年美国实验物理学家康普顿(Arthur Holly Compton)的一篇实验报告又唤醒了人们的记忆 。
从1920年起，康普顿就开始从事X射线的散射实验，他观测发现：在散射线中，除有与入射线波长相同的射线外，还有波长比入射线更长的射线，这种波长变长的散射效应就叫做康普顿效应。而按照经典理论，散射过程是不会改变入射线的波长的。康普顿最初试图根据经典电磁理论对康普顿效应作出解释，然而在探索中走了不少弯路。1923年他将爱因斯坦的光子说运用到光的散射中，终于解决了一切问题。
在1923年5月美国的《物理评论》上，康普顿以《X射线受轻元素散射的量子理论》为题，发表了他所发现的效应，并用光量子假说作出解释，并于1927年获得诺贝尔物理学奖。