Uma das primeiras pessoas a ter estudado a natureza da luz foi Sir Isaac Newton, que no século VII declarou que a luz era composta de partículas. Embora tenha havido algumas questões pendentes, a visão de Newton foi aceite por muitos cientistas e popularizado pelos seus seguidores há mais de 100 anos. Mas quando no início do século XIX, Thomas Young veio com um padrão de interferência de luz produzida,quando a luz passou por uma fenda estreita, esses pontos de vista recebeu feixe de luz. Estas observações foram um indicador distintivo da luz ser uma onda electromagnética. Um trabalho posterior de Fresnel logo convenceu os cientistas de que a luz deve ser uma onda.
Em meados do século XIX, James Clerk Maxwell veio com algumas equações brilhantes, hoje conhecidas como equações de Maxwell, e provou que a eletricidade e o magnetismo não foram dois fenômenos diferentes, mas inter-relacionados integralmente. As suas equações revelaram que deve haver uma espécie de onda, consistindo de um padrão especial intertravado de oscilar campos elétricos e magnéticos. Tal onda eletromagnética foi realmente encontrar como podia existir, e os cálculos de Maxwell podem até mesmo produzir um resultado da sua velocidade, que foi encontrado para ser exactamente o mesmo que a velocidade da luz, que havia sido calculado por alguns matemáticos. Estas experiências, por algum tempo, demoliram as vistas nas mentes de alguns cientistas sobre a teoria de Newton, com base em evidências sólidas veio a ser universalmente aceite.
Pouco antes do século XX, em 1899, Philip Lenard explicou esta observação, dizendo que o feixe com carga negativa consistia em eletrões, que já havia sido descoberto por JJ Thompson em 1897. No entanto, a explicação final não veio antes de as contribuições de mais duas pessoas - Max Plank e Albert Einstein.
No entanto, Max Planck sentiu que a matemática que tinha usado foi apenas para fazer as respostas de acordo com as suas observações.
Einstein usou o princípio da quantização que foi introduzido por Max Planck. Ele sugeriu que a quantização usada por Planck reflecte um aspecto básico da realidade. A sua interpretação, ao contrário da teoria era que a luz, em certo sentido era uma partícula e não uma onda.

No entanto, a história de sucesso de Einstein recebeu um revés, quando o príncipe Louis DeBroglie descreveu o eletrão como uma onda e mostrou que esta descrição ajudou a explicar muitas características do modelo atômico naquela época.

Ele examinou as consequências de combinar as equações de Planck e Einstein. Uma vez que ambas as equações são resolvidas para a energia, eles devem ser iguais entre si. Isso o levou à conclusão de que comprimento de onda é igual a h / mc, onde h é a constante de Planck é e c é a velocidade da luz. Mas desde que a velocidade vezes a massa é definido como impulso, pode ser possível definir um comprimento de onda para uma partícula de matéria, se a sua dinâmica é conhecida. Os números substituidos nesta equação revelou que para qualquer objecto do nosso mundo, o comprimento de onda é muito DeBroglie pequenos para serem detectados. No entanto, quando as partículas tão minúsculas quanto o átomo e os elétrões são considerados, as dimensões destas ondas tornam-se significativas.