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Licht ist eine sehr komplizierte Erscheinung, die mit unterschiedlichen Modellen beschrieben werden kann. Da ein Modell jeweils nur einige Merkmale oder Eigenschaften eines Originals widerspiegelt, hat jedes der Modelle einen bestimmten Anwendungsbereich. Das Modell Lichtwelle ist ein Modell zur Darstellung des Wellencharakters von Licht. Es wird vor allem dann genutzt, wenn man solche wellentypischen Erscheinungen wie Beugung, Interferenz oder Polarisation beschreiben und erklären will. Das Wellenmodell kann aber auch genutzt werden, um die Ausbreitung des Lichtes, die Reflexion oder die Brechung zu beschreiben und zu erklären. Seine Grenzen zeigen sich dort, wo der quantenhafte Charakter des Lichtes entscheidend ist, beispielsweise beim äußeren lichtelektrischen Effekt.

Der britische Chemiker und Physiker WILLIAM CROOKES (1832–1919) erfand im Jahr 1873 ein Radiometer, mit dem er glaubte, den Lichtdruck nachweisen zu können. Diese Anordnung wird auch als Lichtmühle bezeichnet.
Sie besteht aus einer evakuierten Glaskugel mit einem drehbar gelagerten vierflügeligen Rad darin, das sich bei Bestrahlung mit Licht oder Wärme dreht. Wie sich jedoch später herausstellte, wird die Drehung der schwarz und weiß gefärbten Flügel nicht durch den Druck der Strahlung hervorgerufen; sie beruht stattdessen darauf, dass sich die beiden Seiten unterschiedlich stark erwärmen.

Als Elementarteilchen bezeichnet man die kleinsten Bausteine der Materie, aus der auch alle Stoffe zusammengesetzt sind.
Früher nahm man an, dass die Atome und Moleküle die kleinsten Bausteine der Materie sind. Später entdeckte man, dass auch diese Teilchen aus noch kleineren Bestandteilen bestehen, wie z.B. aus Elektronen, Protonen und Neutronen. Diese Bestandteile bezeichnet man heute als Elementarteilchen. Neben den genannten sind heute noch über 200 weitere Elementarteilchen bekannt.

Die Photonenoptik behandelt die Lehre des Lichts unter Berücksichtigung der Annahme, dass dieses aus Teilchen, den sogenannten Photonen, besteht. Sie erklärt alle uns bekannten Phänomene der Strahlen- und der Wellenoptik, z.B. das fermatsche Prinzip, die Brechung des Lichts, die Lichtbeugung oder auch das Zustandekommen der Farben an dünnen Schichten. RICHARD P. FEYNMAN hat einen Weg gefunden, dieses Teilgebiet der Quantenelektrodynamik fast ganz ohne Mathematik darzustellen. Um obige Phänomene beschreiben zu können, müssen lediglich viele kleine Pfeile gezeichnet und zu einem resultierenden Pfeil zusammengesetzt werden. Daher spricht man vom Zeigerformalismus nach FEYNMAN.

Als Elementarteilchen bezeichnet man die kleinsten Bausteine der Materie, aus der auch alle Stoffe zusammengesetzt sind.
Früher nahm man an, dass die Atome und Moleküle die kleinsten Bausteine der Materie sind. Später entdeckte man, dass auch diese Teilchen aus noch kleineren Bestandteilen bestehen, z.B. aus Elektronen, Protonen und Neutronen. Diese Bestandteile bezeichnet man heute als Elementarteilchen. Sie besitzen eine Masse und z.T. eine elektrische Ladung. Neben den genannten sind heute noch über 200 weitere Elementarteilchen bekannt.
Man teilt diese Elementarteilchen in der Regel nach ihrer Masse in drei Gruppen ein:

• Leptonen (leichte Teilchen), z.B. Elektronen,
• Mesonen (mittelschwere Teilchen,
• Baryonen (schwere Teilchen), z.B. Protonen und Neutronen.

Man weiß mittlerweile, dass einige dieser Elementarteilchen aus noch kleineren Teilchen, den sogenannten Quarks, bestehen.

ALBERT EINSTEIN formulierte in seiner berühmten Arbeit zur speziellen Relativitätstheorie im Jahre 1905: „Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energiegehalt“. Er stellte fest, dass Masse und Energie äquivalente Größen sind und zwischen diesen Größen der fundamentale Zusammenhang $E=m\cdot c^2$ existiert. Diese Gleichung ist die Grundlage für das Verständnis der Energiefreisetzung durch Kernspaltung und Kernfusion sowie vieler weiterer physikalischer Prozesse.