Optica cuantică este diviziunea optică, care se ocupă de studiul fenomenelor în care se manifestă proprietățile cuantice ale luminii. Astfel de fenomene includ: radiația termică, efectul fotoelectric, efectul Compton, procesele fotochimice, emisia stimulată.
Conform teoriei corpusulare, lumina este un flux de particule numite fotoni și quanta.
Lumina are o natură duală, numită dualismul luminii corpusulare. Cu unele obiecte, lumina interacționează ca un val, iar altele sunt ca un flux de particule.
Într-o serie de fenomene optice, lumina își manifestă proprietățile de undă. În aceste cazuri, trebuie să tratăm lumina ca undă electromagnetică. Lumina demonstrează proprietățile undelor în fenomenele de difracție și interferențe la scale comparabile cu lungimea de undă a undei luminoase. În alte fenomene optice, lumina își manifestă proprietățile corpusculare și apoi ar trebui reprezentată ca un flux de fotoni. Acestea sunt regulile radiației termice de echilibru, efectul fotoelectric și efectul Compton. Cu toate acestea, metodele de undă și corpusculară de descriere a luminii nu contrazic, ci se completează reciproc, deoarece lumina posedă simultan atât proprietăți de undă, cât și proprietăți corpusculare. De exemplu, ambele teorii conduc la aceeași relație pentru presiunea exercitată de lumină atunci când aceasta se află pe materie.
Un foton are energie. Momentul fotonului este îndreptat de-a lungul fasciculului de lumină. Prezența impulsului este confirmată experimental: existența unei presiuni ușoare. (Vezi fotografia.)