Lượng tử hóa năng lượng đề cập đến sự hấp thụ hoặc phát xạ năng lượng trong các gói kín đáo hoặc lượng tử. Khi cường độ năng lượng điện từ tăng hoặc giảm, nó tăng hoặc giảm từ mức lượng tử hóa này sang mức độ lượng tử hóa khác , thay vì đi theo một đường cong mượt mà và liên tục. Lượng tử hóa năng lượng, còn được gọi là "lý thuyết lượng tử", mô tả cách năng lượng chỉ có thể bị mất hoặc thu được theo bội số của một đơn vị năng lượng nhỏ nhất có thể, được gọi là "lượng tử".
Giả thuyết lượng tử lần đầu tiên được đưa ra bởi nhà vật lý người Đức, Max Planck, vào năm 1900. Lý thuyết của ông được trình bày như một phương tiện giải thích tại sao mức năng lượng thay đổi phát ra từ bề mặt của một vật thể bị nung nóng không theo một đường cong tương đối. với mức độ thay đổi nhiệt độ của cơ thể đó. Điều này không thể được giải thích bởi các định luật vật lý cổ điển. Planck đã phát triển một mô hình toán học mô tả sự thay đổi lượng tử hóa trong phát xạ hoặc hấp thụ năng lượng dựa trên một hằng số hiện được gọi là "hằng số Planck".
Năm 1905, Albert Einstein sử dụng hằng số Planck để phát triển công thức, "E = hf," để xác định mức năng lượng lượng tử hóa của một photon truyền đi trong một chùm ánh sáng. Trong công thức của Einstein, "E" đại diện cho năng lượng chứa trong một photon, "h" là hằng số Planck và "f" là tần số của photon.
Khi Planck lần đầu tiên đưa ra lý thuyết lượng tử vào năm 1900, ông đã không nhận ra rằng nó sẽ dẫn đến sự thay đổi cơ bản trong cách hiểu năng lượng và thế giới vật chất của khoa học. Việc áp dụng hằng số Planck cũng dẫn đến sự phát triển của các mạch tích hợp và bóng bán dẫn đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ hiện đại.
