物理学者就开始探索这个与经典理论相互抵触的新思想，然而在此过程中，却遇到了许多难以解释的问题。1905年，阿尔伯特·爱因斯坦应用量子的概念，把光束描述为一群离散的量子，现称为光子，而不是连续性波动，这论述解释了光电效应，使得光微粒说重新获得活力；但是光在衍射、干涉实验中表现出的却是一种波动。光的本质是波动还是粒子，让人一时难以捉摸。路易·德布罗意于1924年提出物质波假说，他主张，一切实物粒子均具有波动性，他并且给出对应的物质波波长与频率的关系式。1927年，柯林顿·戴维森与雷斯特·革末设计与完成的戴维森-