電子、原子、分子和光子等微觀粒子，具有波粒二象性的運動特征。這一特征體現在以下的現象中，而這些現象均不能用經典理論來解釋，由此人們提出了量子力學理論，這一理論就是本課程的一個重要的基礎。
黑體是一種能全部吸收照射到它上面的各種波長輻射的物體。帶有一微孔的空心金屬球，非常接近于黑體，進入金屬球小孔的輻射，經過多次吸收、反射、使射入的輻射實際上全部被吸收。當空腔受熱時，空腔壁會發出輻射，極小部分通過小孔逸出。

一個吸收全部入射線的表面稱為黑體表面。一個帶小孔的空腔可視為黑體表面。它幾乎完全吸收入射幅射。通過小孔進去的光線碰到內表面時部分吸收，部分漫反射，反射光線再次被部分吸收和部分漫反射……，只有很小部分入射光有機會再從小孔中出來。
任何一個物體，在任何溫度下都要發射電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到熱激發而發射電磁輻射的現象，稱為熱輻射。另一方面，物體在任何溫度下都會接收外來電磁輻射，除一部分反射回外界外，其余部分都被物體所吸收，這就是說，物體在任何時候都同時存在著發射和吸收電磁輻射的過程。實驗表明，不同物體在某一頻率范圍內發射和吸收電磁輻射的能力是不同的，例如，深色物體吸收和發射電磁輻射的能力比淺色物體要大一些，可以證明對同一個物體來說，若它的某頻率范圍內發射電磁輻射的能力越強，那么，它吸收該頻率范圍內電磁輻射的能力也越強；反之亦然。
黑體
一般來說，入射到物體上的電磁輻射，并不能全部被物體所吸收，物體吸收電磁輻射的能力隨物體而異，通常人們認為*黑的煤煙，也只能吸收入射電磁輻射的95%，我們設想有一種物體，它能吸收一切外來的電磁輻射，這種物體稱之為黑體（也稱**黑體）。黑體只是一種理想模型，設想在一個由任意材料（鋼、銅、陶瓷或其他）做成的空腔壁上開一個小孔（下圖），小孔口表面就可近似地當作黑體，這是因為射入小孔的電磁輻射，要被腔壁多次反射，每反射一次，腔壁就要吸收一部分電磁能，以致射入小孔的電磁輻射很少有可能從小孔逃逸出來。