Протягом багатьох років одним зі спірних питань у фізиці була природа світла. Одні дослідники, починаючи з І.Неютона, представляли світло як потік частинок (корпускулярна теорія), інші дотримувалися хвильової теорії. Але жодна з цих теорій окремо не пояснювала всіх властивостей світла.
На початку 20 ст. стає особливо очевидним протиріччя між класичною хвильовою теорією світла і результатами експериментів. Зокрема, це стосувалося фотоефекту, який полягає в тому, що речовина під впливом електромагнітного випромінювання - зокрема, світла - здатна випускати електрони. На це вказував А.Ейнштейн, як і на здатність речовини перебувати в термодинамічній рівновазі з випромінюванням.
Великого значення при цьому набуває ідея квантування електромагнітного випромінювання (тобто прийняття нею тільки певного значення, неподільної порції - кванта) - на протилежність хвильовій теорії, яка передбачала, що енергія електромагнітного випромінювання може бути будь-якою.
Передісторія досвіду Боте
Уявлення про квантову природу електромагнітного випромінювання взагалі і світла зокрема не відразу була прийнята всіма фізиками. Деякі з них пояснювали квантування енергії при поглинанні і випромінювання світла властивостями речовин, які поглинають або випромінюють світло. Це могло б бути пояснено моделлю атома з дискретними рівнями енергії - такі моделі розробляли А. Зомерфельд, Н. Бор.Переломним моментом став експеримент з рентгенівським випромінюванням, здійснений в 1923 р. американським вченим А. Комптоном. У цьому досвіді було виявлено розсіювання світлових квантів на вільних електронах, назване ефектом Комптона. У той час вважалося, що електрон не має внутрішньої структури, отже, рівнів енергії у нього бути не може. Таким чином, ефект Комптона доводив квантову природу світлового випромінювання.
Досвід Боте
У 1925 р. був проведений наступний експеримент, що доводить квантову природу світла, точніше - квантування при його поглинанні. Поставив цей досвід німецький фізик Вальтер Боте.Пучок рентгенівського випромінювання низької інтенсивності впливав на тонку платівку фольги. При цьому виникало явище рентгенівської флуоресценції, тобто фольга сама починала випускати слабке рентгенівське випромінювання. Ці промені фіксувалися двома газорозрядними лічильниками, які були поміщені ліворуч і праворуч від платівки. За допомогою спеціального механізму показання лічильників фіксувалися на паперовій стрічці. З точки зору хвильової теорії світла, енергія, випромінювана фольгою, повинна була розподілятися рівномірно у всіх напрямках, в тому числі і в тих, де знаходилися лічильники. Позначки на паперовій стрічці при цьому з 'являлися б синхронно - одна точно навпроти іншої, але цього не відбувалося: хаотичне розташування відміток говорило про виникнення частинок, які летіли то в одному, то в іншому напрямку від фольги. Таким чином, досвід Боте довів квантову природу електромагнітного випромінювання. Пізніше електромагнітні кванти були названі фотонами.