列夫•朗道提議道在怎樣的條件之下電子會在垂直於磁場的平面內做圓周運動?
在恆定均勻磁場中
1879年，約翰霍普金斯大學的埃德溫•霍爾做實驗實現詹姆斯•馬克士威在著作《電磁通論》裏提出的論述。霍爾發現，當外磁場垂直於導體中的電流密度時，導體會產生一個同時垂直於電流密度及外磁場的電場，以抵消外磁場對於導體內電荷載子的影響。這種源於導體中電荷載子的正負電性及其它性質的現象就是有名的霍爾效應，但這一效應在當時並沒有得到完滿的解釋，因為電子是在18年後才被約瑟夫•湯姆森在實驗中發現。雖然後來發展出的經典理論可以解釋從實驗得到的關於鹼金屬與某些其它金屬的霍爾係數，它不能解釋電荷載子的正負電性。1929年，魯道夫•佩爾斯對於正霍爾效應給出理論解釋。在正霍爾效應裏，電流載子帶有正價，佩爾斯表示，這是因為在能帶邊緣區域的電子，其物理行為貌似帶有正價。隔年，列夫•朗道分析了磁場對於二維電子氣體的影響，他提議，在恆定均勻磁場中，電子會在垂直於磁場的平面內做圓周運動，並且這種運動是簡諧的；電子能量是量子化的，形成朗道能級。這論述基礎地解釋了後來於1980年實驗發現的量子霍爾效應。
電動力學專門研究電磁波的物理行為，是電磁學的分支。在電動力學裏，根據馬克士威方程組，隨著時間變化的電場產生了磁場，反之亦然。因此，一個振盪中的電場會產生振盪的磁場，而一個振盪中的磁場又會產生振盪的電場，這樣子，這些連續不斷同相振盪的電場和磁場共同地形成了電磁波。電場，磁場都遵守疊加原理。因為電場和磁場都是向量場，所有的電場向量和磁場向量都適合做向量加運算。例如，一個行進電磁波，入射於一個介質，會引起介質內的電子振盪，因而使得它們自己也發射電磁波，因而造成折射或繞射等等現象。在非線性介質內，電磁波會與電場或磁場產生交互作用，這包括法拉第效應、克爾效應等等。當電磁波從一種介質入射於另一種介質時，假若兩種介質的折射率不相等，則會產生折射現象，電磁波的方向和速度會改變。斯涅爾定律專門描述折射的物理行為。假設，由很多不同頻率的電磁波組成的光波，從空氣入射於稜鏡。而因為菱鏡內的材料的折射率跟電磁波的頻率有關，會產生色散現象：光波會色散成一組可觀察到的電磁波譜。量子電動力學是描述電磁輻射與物質之間的交互作用的量子理論。電磁波不但會展示出波動性質，它還會展示出粒子性質。這些性質已經在很多物理實驗中證實，例如，楊氏雙縫實驗展示出電磁波的波動性質、光電效應展示出電磁波的粒子性質。有時候，波動性質和粒子性質會出現於同一個實驗，例如，在雙縫實驗裏，當單獨光子被發射於兩條細縫時，單獨光子會穿過這兩條細縫，自己與自己干涉，就好像波動運動一樣。可是，它只會被光電倍增管偵測到一次。當單獨光子被發射於馬赫-曾德爾干涉儀或其它種干涉儀時，也會觀測到類似的自我干涉現象。
一些光學儀器，像是雙筒望遠鏡、顯微鏡、和雙鏡頭單眼反射相機，會以略為不同的角度觀看物體，都會受到視差的影響。許多動物的兩隻眼睛有著重疊的視野，可以利用視差獲得深度知覺；此一過程稱為立體視覺。這種效果在電腦視覺用於電腦立體視覺，並有一種裝置稱為視差測距儀，利用它來測量發現目標的距離，也可以改變為測量目標的高度。一個簡單的，日常都能見到的視差例子是，汽車儀錶板上指針顯示的速度計。當從正前方觀看時，顯示的正確數值可能是60；但從乘客的位置觀看，由於視角的不同，指針顯示的速度可能會略有不同。視知覺，如同人類和其他動物的雙眼都在頭上不同的位置，它們提供了不同的觀點。這是立體視覺的基礎，在這個過程中，大腦接收了不同的訊息，從而獲得深度知覺，並從兩眼的視差估計到物體的距離。有些動物會利用運動視差，這些動物依靠移動來獲得不同的觀點。例如，鴿子上下擺動頭部以獲得深度。
電磁輻射，又稱電磁波，是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳遞能量和動量，其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面。電磁輻射的載體為光子，不需要依靠介質傳播，在真空中的傳播速度為光速。電磁輻射可按照頻率分類，從低頻率到高頻率，主要包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。人眼可接收到的電磁輻射，波長大約在380至780nm之間，稱為可見光。只要是本身溫度大於絕對零度的物體，除了暗物質以外，都可以發射電磁輻射，而世界上並不存在溫度等於或低於絕對零度的物體，因此，人們周邊所有的物體時刻都在進行電磁輻射。盡管如此，只有處於可見光頻域以內的電磁波，才可以被人們肉眼看到，對於不同的生物，各種電磁波頻段的感知能力也有所不同。