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광자의 개념은 1905년 아인슈타인이 광전효과를 설명하기 위해 도입했는데, 그는 빛이 전파되는 동안 불연속적인 에너지 다발이 존재한다고 제안했다.

이보다 먼저 1900년 독일의 물리학자 막스 플랑크는 열복사를 별개의 단위, 즉 양자들의 방출과 흡수 형태라고 설명하면서 에너지 양자 개념의 길을 열었다.

1923년 미국 물리학자 콤프턴이 X선의 입자성을 밝힌 뒤 이 개념이 널리 사용되었으나, '광자'라는 용어는 1926년에 와서야 사용되었다.

광자 에너지는 복사진동수에 의해 결정되는데, 광자는 많은 에너지를 가진 감마선과 X선부터 가시광선을 거쳐 적은 에너지를 가진 적외선과 라디오파(波)에 이르기까지 모든 에너지 상태에 걸쳐 존재한다. 모든 광자는 광속으로 움직인다. 원자구성입자 범주에서 생각할 때 광자는 전하와 정지질량을 갖지 않고 스핀이 1이라는 점에서 보손(boson)이며, 장입자로서 전자기장의 운반자로 취급된다.