نظریه «ماکسول» درباره انتشار نور بحث می‌‌کند، در حالی که نظریه کوانتومی بر هم کنش نور و ماده یا جذب و نشر آن را شرح می‌‌دهد. از آمیختن این دو نظریه نظریه جامعی شکل می‌‌گیرد که «کوانتوم الکترودینامیک» نام دارد. چون نظریه‌های الکترو مغناطیسی و کوانتومی - علاوه بر پدیده‌های مربوط به تابش - بسیاری از پدیده‌های دیگر را نیز تشریح می‌کند و به صورت منصفانه می‌‌توان فرض کرد که مشاهدات تجربی امروز را لااقل در قالب ریاضی جوابگوست. سرشت نور کاملاً شناخته شده است، اما باز هم این پرسش هست که واقعیت نور چیست؟

گستره طول موجی نور:

نور گستره طول موجی وسیعی دارد. چون با نور مرئی کار می‌‌کنیم، اغلب تصاویر و محاسبات در این ناحیه از گستره الکترومغناطیسی انجام می‌‌گیرد؛ امّا روشهای مورد بحث ممکن است در تمام ناحیه الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار گیرد. ناحیه نور مرئی بر حسب طول موج از حدود ۴۰۰ نانومتر (آبی) تا ۷۰۰ نانومتر (قرمز) گسترده است که در وسط آن طول موج ۵۵۵ نانومتر (نور زرد) وجود دارد که چشم انسان بیشترین حساسیت را به آن دارد.

 خواص نور و نحوه تولید:

سرعت نور در محیطهای مختلف متفاوت است که بیشترین آن در خلأ و یا به طور تقریبی در هواست. این سرعت در داخل ماده به شاخصهای متفاوتی - بر حسب حالت و خواص الکترومغناطیسی ماده - وابسته است. با «کاواک»(میان تهی) جسم سیاه، می‌‌توان تمام ناحیه طول موجی نور را تولید کرد. نور در طبیعت، در طول موج‌های مختلف مشاهده شده، امّا مشهورترین آن نور سفید است که نور مرکبی از سایر طول موج هاست.

 ماهیت ذره‌ای:

«اسحاق نیوتن» در کتاب خود در رساله‌ای درباره نور نوشت: پرتوهای نور ذرات کوچکی اند که از جسمی نورانی نشر می‌‌شوند. احتمالاً نیوتن نور را به این دلیل به صورت ذره در نظر گرفت که به نظر می‌‌رسد در محیطهای همگن در امتداد خط مستقیم منتشر می‌‌شوند؛ این امر را «قانون» می‌‌نامند و یکی از مثالهای خوب برای توضیح آن به وجود آمدن سایه است.

 ماهیت موجی:

همزمان با نیوتن، «کریسیتان هویگنس» (1629 تا 1695) طرفدار توضیح دیگری بود که بر اساس آن حرکت نور به صورت موجی است و از چشمه‌های نوری به تمام جهات پخش می‌‌شود. به یاد داشته باشید که هویگنس با به کار بردن امواج اصلی و موجکهای ثانوی قوانین بازتاب و شکست را تشریح کرد. حقایق دیگری که با تصور موجی بودن نور توجیه می‌شوند پدیده‌های تداخلی اند، مانند به وجود آمدن فریزهای روشن و تاریک بر اثر بازتاب نور از لایه‌های نازک و یا پراش نور در اطراف مانع.

 ماهیت الکترومغناطیس:

بیشتر به سبب نبوغ «جیمز کلارک ماکسول»(1831 تا 1879) است که ما امروزه می‌‌دانیم نور نوعی انرژی الکترومغناطیسی است که معمولاً با عنوان امواج الکترومغناطیسی توصیف می‌‌شود. گسترده کامل امواج الکترو مغناطیسی شامل این موارد است: موج رادیویی، تابش فروسرخ (نور مرئی از قرمز تا بنفش)، تابش فرابنفش، پرتو ایکس، پرتو گاما.

 ماهیت کوانتومی نور:

طبق نظریه مکانیک کوانتومی نور، که در دو دهه اول سده بیستم به وسیله «پلانک» و «آلبرت اینشتین» و «بور» برای اولین بار پیشنهاد شد، انرژی الکترو مغناطیسی کوانتیده است؛ یعنی جذب یا نشر انرژی میدان الکترومغناطیسی به مقدارهای گسسته‌ای به نام «فوتون» انجام می‌‌گیرد.

نظریه مکملی:

نظریه جدید نور شامل اصولی از تعاریف نیوتن و هویگنس است. بنابر این، گفته می‌‌شود که نور خاصیت دو گانه‌ای دارد. برخی از پدیده‌ها مثل تداخل و پراش خاصیت موجی آن را نشان می‌‌دهد و برخی دیگر مانند پدیده فتوالکتریک و پدیده کامپتون و … با خاصیت ذره‌ای نور توضیح دادنی اند.