أعلن أينشتاين في بحثه الذي قدّمه عام 1908 أن الضوء يتكون من كميات محددة من الطاقة ترتبط بتردد الضوء. وأوضح أن هذه الكمية من الطاقة تتناسب مع التردد، وهو ما فسّر الظاهرة الكهروضوئية التي عجزت عن تفسيرها التفسيرات الموجية. وهذا الربط بين الطاقة والتردد أظهر أن الضوء ليس مجرد موجة بل يمتلك أيضًا طابعًا جسيمًا يمكن قياسه بوجود فوتونات. وتلك الفكرة شكلت أساسًا هامًا لظهور ميكانيكا الكم التي غيرت فهمنا للأشياء من الإلكترونيات إلى العلوم الحديثة لاحقًا.
تمهيد الليزر من الانبعاث المحفز
في عام 1917 طور أينشتاين جانبًا من نظريته عندما طرح مفهوم الانبعاث المحفز، وهو الأساس الفيزيائي الذي يقوم عليه الليزر. واستند إلى أن وجود إشعاع مناسب في حالة تفاعل مع الذرة يمكنه أن يحفز إطلاق فوتونات متطابقة. يؤدي ذلك إلى إنتاج شعاع ضوئي متجانس يزداد بمجموعة من الفوتونات المطابقة. بهذه السلسلة من الأفكار وضع أساسًا مفاهيميًا لتوليد ضوء ليزري مستمر يستخدم في التطبيقات الطبية والاتصالات والصناعة.
تأثيرات اليوم
تُظهر النتائج أن الضوء يحمل طبيعة جسيمية إلى جانب طبيعته الموجية، وهو ما مهد لظهور تقنيات دقيقة ونافذة في الحياة اليومية. تعد الليزرات من أبرز تطبيقات هذا التطور وتستخدم في الجراحة الدقيقة وفي تصحيح الرؤية وفي أجهزة القياس والاتصالات الضوئية. وتنتشر تقنيات الرادار والليدار في الاستخدامات المتقدمة وتدعمها مبادئ الضوء الكمي. كما يعتمد عمل أقراص CD وDVD والإنترنت عبر الألياف الضوئية والماسحات البصرية والقراءات الرقمية على هذه المبادئ الأساسية.
