1樓：GingerRomeo Lee
電磁感應屬於經典物理學的範疇。法拉第發現電磁感應的時候還沒有相對論，更沒有量子力學。因此他並不懂一切物質都有波粒二象性，也更不知道光子為何物。
事實上，在經典的電磁學體系中，帶電物質沒有波動性，電磁場沒有粒子性。
嚴格地解釋為何躍遷會發出光子，涉及光子與原子的相互作用，包括光子的產生與湮滅。這涉及到量子電動力學。它是描述電磁相互作用的量子理論。
如果帶電物質的波動性與電磁場的粒子性可忽略的話，使用經典電動力學就可以了。
我們知道，自然界有四種基本相互作用――（引力）、電磁力、強力、弱力。每一種基本相互作用都是通過傳遞相互作用的媒介――場，或者通過交換場的量子實現的。
另外向題主介紹幾個基本相互作用和量子力學相結合的衍生理論：
量子電動力學：量子力學+電磁相互作用
量子色動力學：量子力學+強相互作用
量子弱電理論：量子力學+弱相互作用
上述三種力理論上已經統一起來了，只差引力。
量子引力並沒有前面三種理論那麼成熟，並且引力子至今也沒有被實驗觀測到。目前描述引力最靠譜的理論就是愛因斯坦的廣義相對論。
理論上，只要將場量子化，並與量子力學結合，就可以構造出描述某種基本相互作用的量子理論――量子××力學。
有關電磁現象的量子解釋，這裡簡要地說明一下：
傳遞電磁相互作用的不是普通的光子，是虛光子（virtual photon）。
有啥區別呢？光子是實實在在的，可以進入你的眼睛被你看見。而虛粒子是在不確定度原理內憑空產生湮滅的，不能直接探測到。
帶電荷的粒子不斷發射或吸收虛光子（多麼鬼畜的世界觀 ...），由於光子沒有靜質量，所以電磁相互作用的力程無限遠。
若某電荷源 Q 受到某電荷 q 的影響，跟它交換了虛光子~
虛光子在不確定度原理內產生：
其中，Δt 是發生這件事的時間尺度，Δr 是發生這件事的空間距離。
那麼小 q 感受到交換 N 個動量為 Δp 的虛光子帶來的力就是：
.由此，可得交換的虛粒子的粒子數：
結論：發射/吸收虛光子的數目正比於電荷量的乘積。
不過這裡要注意一點：只是一部分虛光子在傳遞靜電和靜磁相互作用。
光子自旋為 1 ，於是有 2×1+1=3 個自旋分量，但因為光速運動，於是乙個分量和運動方向繫結。剩下的兩個分量就是我們通常所說的光子偏振（polarization）。
這個跟運動方向繫結的自旋分量，和光子的時間分量（根據洛倫茲約束條件，光子的總自由度從 4 減為 3 ，於是時間分量也跟這個自旋分量繫結）在兩個電荷傳遞乙個光子的費曼圖里一起積分的結果（學名叫傳播子，propagator），就是 1/r 形式的勢能。這個 1/r 形式的勢能就是庫倫勢，即我們通常說的靜電相互作用（求下旋度靜磁場也出來了）。而且這個分量不會產生實光子，所以你只能觀測到力的效果而無法觀測單光子。
另外兩個自旋分量，即偏振的光子，給出的是電磁輻射。該光子可實可虛（看不同的散射過程），所以我們觀測到的光只是來自於這兩個偏振的光子。
摘自：光子是如何傳遞電磁力的？- 果殼網
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