kvantové teorie byla další mezník ve studiu záření. Max Planck, německý fyzik, analyzoval záření z horkých předmětů a navrhl v roce 1900, že objekty mohly dát pryč a vzít v tomto záření pouze v paketech energie. Tyto pakety se nazývají fotony; zpočátku, oni byli voláni kvanta.
Albert Einstein, další německý fyzik, který se používá Planckova teorie vysvětlit v roce 1905 photoelectric účinek. Jedná se o proces, při kterém kov vydává elektrony, když udeřil jasném světle. Einstein navrženo, že elektron by bylo možno uvolnit z atomu v kovu, které energií dodávanou jediným fotonem. Lokalizovaná Způsob, jakým působí fotony k vytvoření fotoelektrický jev se podobá tomu částic spíše než vlny. Einsteinova návrh vedl vědce znovu zvážit teorii částic světla; Nyní vědí, že záření má rysy obou částic a vln.
Niels Bohr, dánský fyzik, na základě jeho vysvětlení struktury atomu vodíku v roce 1913 na kvantové teorie. Bohr se domníval, že elektrony mohou mít pouze určité specifické hodnoty energie, a dokázal, že atomy uvolňují fotony záření při jejich elektrony ztrácejí energii. V roce 1924 Louis de Broglie, francouzský fyzik, předpokládal, že elektrony chovat jako vlny, volala záležitost vlny.
První umělý nukleární řetězová reakce začala jaderného věku v roce 1942. Enrico Fermi, fyzik narozený v Itálii, a jeho spolupracovníci v univerzitě Chicaga produkoval tuto reakci. Mnoho vědců od té doby se snažil objevovat aplikace radioaktivity a radiace místo toho zjistit, co je způsobuje. Byly vyvinuty Jaderné zbraně založené na štěpení (atomové bomby) a fúze (vodíková bomba). První full-stupnice jaderná elektrárna zahájila svou činnost v roce 1956. Záření z celého celého elektromagnetického spektra byl předložen k použití v průmyslu, výzkumu, komunikace a medicíny.
