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1831年，麦可·法拉第与约瑟·亨利分别***地发现了电磁感应──磁场的变化可以生成电场。1865年，詹姆斯·麦克斯韦将电磁学加以整合，提出麦克斯韦方程组，并且推导出电磁波方程。由于他计算出来的电磁波速度与测量到的光速相等，他大胆预测光波就是电磁波。

爱因斯坦主张，光束是由一群离散的（现称为光子）组成，而不是连续性波动。假若光子的频率大于某极限频率，则该光子拥有足够能量来使得金属表面的电子逃逸，产生光电效应。这个重要发现展开了物理的大门。

电子 (Electron)，是早发现的基本粒子，带负电，电量为1.602176634×10-19库仑，是电量的单元，质量为9.10956×10-31kg，常用符号e表示。1897年由英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时发现。一切原子都由一个带正电的原子核和围绕它运动的若干电子组成。