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光既是光子组成的粒子流，又是电磁波，所以光学领域有两个光学分支：经典电磁波理论(波动光学)和量子光学。

目前绝大部分的光学现象都可以用经典的麦克斯韦电磁波理论很好的解释，不用量子的观点。

物理学家已经开始研究亚波长尺度的金属特殊结构中的光学现象。然而，无论金属这种特殊结构的尺度有多小，使其远小于光的波长，甚至在纳米尺度上，其光场的特性都可以在不借助量子光学的情况下，用经典的麦克斯韦方程组正确而完整地描述出来。令人困惑的是，电磁波理论在小范围内也能胜任。

但仍有少数光学现象无法用电磁波理论解释，如激光理论中一些涉及光子发射和吸收的实验现象。这些实验现象应该用光子理论来解释，从而发展出一个新的光学分支——量子光学。

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