Hiểu biết tốt nhất của chúng ta về ánh sáng là chúng ta phải hiểu rằng ánh sáng có cả tính chất sóng và hạt.
Ánh sáng đi như một làn sóng. Chúng ta có thể xác định tính chất của ánh sáng bằng mối quan hệ sau
Tốc độ = bước sóng x tần số
Tốc độ ánh sáng = 3.0 x
Bước sóng = khoảng cách từ đỉnh đến đỉnh sóng (thường được đo bằng nanomet)
Tần số = có bao nhiêu chu kỳ sóng vượt qua một điểm cố định trong 1 giây (đơn vị là 1 / s hoặc Hertz - Hz)
Chúng ta cũng hiểu rằng ánh sáng bao gồm các hạt gọi là photon. Điều này rất quan trọng để hiểu hiện tượng quang phổ nguyên tử và hiệu ứng quang điện.
Khi các electron chuyển từ mức năng lượng cao hơn xuống mức thấp hơn, một photon ánh sáng được tạo ra phù hợp với lượng năng lượng của bước nhảy lượng tử do electron tạo ra. Chúng ta thấy bằng chứng của các photon này khi thực hiện thí nghiệm thử lửa, xem pháo hoa hoặc nhìn vào đèn neon.
Khi các photon tấn công một số vật liệu nhất định (ví dụ Si), chúng có thể khiến các electron bị loại bỏ khỏi quỹ đạo của chúng. Một pin mặt trời lợi dụng điều này để tạo ra dòng điện tử thông qua một mạch điện (dòng điện).