1859年，基尔霍夫证明热辐射的发射本领。和吸收本领的比值与辐射物体的性质无关，并提出了黑体辐射的概念．1879年，斯特蕃总结出黑体辐射总能量与黑体温度4次方成正比的关系：E一。T'.1884年，玻耳兹曼用电磁理论和热力学理论证明了这一关系．1893年，维恩提出辐射能量分布定律和维恩位移公式，即对应于能量分布函数u最大值的波长久m与温度T成反比．
普朗克密切关注热辐射的最新实验进展，他首先寻得一个经验公式，在1900年10月19日向德国物理学会作了报告．他又在19。。年底用一个能量不连续的谐振子进行假设，按照玻耳兹曼的统计方法，推出了黑体辐射公式．这时的普朗克悄然地开创了一个崭新时代，尽管他还深深留恋着经典物理学．
1887年，赫兹发现当紫外线照在负电极上时负电极更易于放电（光电效应现象）,这一结果引起了广泛反响．1888年，德国、意大利和俄国的研究表明，负电极在光照射下（特别是紫外线照射下），会放出带负电的粒子，形成电流．1889年，爱耳斯特和盖特尔进一步指出，有些金属（如钾、钠、锌、铝等）不但对强弧光有光电效应，对普通太阳光也有同样效应，而另一些金属（如锡、铜、铁）则没有．对于锌板，要加＋2.SV电压，才能使其在光照之下保持绝缘．
1905年，爱因斯坦在著名论文《关于光的产生和转化的一个试探性观点》中，发展了普朗克的量子假说，提出了光量子的概念，并将其应用到光的发射和转化上，很好地解释了光电效应等现象，但并未引起科学界的关注．直到1916年，美国物理学家密立根才做出了全面的验证．
他的实验非常出色，得到的遏止电压值与对应的频率是一根很好的直线．从直线的斜率求出的普朗克常量h一6.56又103'J?s，与普朗克于19。。年从黑体辐射求得的结果很是符合．正是由于密立根全面地证实了爱因斯坦的光电方程，光量子理论才开始得到人们的承认．1921年和1923年，爱因斯坦和密立根分别获得了诺贝尔物理学奖．这时，人们对光的认识从波动性又转向粒子性了．1912年劳厄发现X射线衍射现象，为波动说又提供了最有力的证据．1923年5月，康普顿在《物理评论》上发表了《X射线受轻元素散射的量子理论》，阐述了他发现的效应，并用光量子假说做出了解释．康普顿效应的意义重大，正在人们将信将疑之际，威耳逊用云室方法找到了反冲电子的径迹，令人信服地证实了X射线的波粒二象性．由于爱因斯坦等人的努力，光的波粒二象性迅速获得了广泛的承认．
1923年9月至10月间，德布罗意连续在《法国科学院通报》上发表了三篇有关波和量子的论文．其中的一篇论文题为“辐射―波与量子”，提出实物粒子也有波粒二象性，认为与运动粒子相应地还有一正弦波，两者总保持相同的位相．在另一篇题为“光学―光量子、衍射和干涉”的论文中，德布罗意提出如下设想：“在一定情形中，任一运动质点能够被衍射，穿过一个相当小的开孔的电子群会表现出衍射现象．正是在这一方面，有可能寻得我们观点的实验验证．”德布罗意的博士论文得到了答辩委员会的高度评价，被认为很有独创精神，但是人们总认为他的想法过于玄妙，没有认真地加以对待．在答辩会上，有人提问有什么可以验证这一新的观念．德布罗意答道：“通过电子在晶体上的衍射实验，应当有可能观察到这种假定的波动效应．”后来，朗之万将德布罗意的论文寄了一份给爱因斯坦，爱因斯坦看到后非常高兴．他没有想到，自己创立的有关光的波粒二象性观念，在德布罗意手里发展成如此丰富的内容，竟扩展到了运动粒子．当时爱因斯坦正在撰写有关量子统计的论文，于是就在其中加了一段介绍德布罗意工作的内容．他写道：“一个物质粒子或物质粒子系可以怎样用一个波场相对应，德布罗意先生已在一篇很值得注意的论文中指出了．”
这样一来，德布罗意的工作立即获得了大家的注意，1928年，戴维孙完全证实了电子衍射的存在，为德布罗意的物质波假说提供了重要证据．1931年至1933年，斯特恩证明氦原子束经1.iF晶体衍射所得结果与德布罗意关系一致，实验误差不超过1％一2%．
中子是1932年发现的，1936年就有人观测到中子的衍射现象．当证明氢分子和氦原子一类的中性物质同样也具有波动性时，人们就不得不确信波粒二象性是物质的普遍属性了．