愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)沖破了光只有波動(dòng)性的經(jīng)典觀念，提出了光子學(xué)說。光不僅具有波動(dòng)性，而且具有粒子性，即光子呈二重性。具有動(dòng)量p的光子與其相應(yīng)的波長λ有如下關(guān)系：

在J．Thomson通過研究陰極射線確定射線粒子的荷質(zhì)比并確定電子的存在時(shí)，人們認(rèn)識(shí)到電子的微粒的特性。至于電子的波動(dòng)性則是在發(fā)現(xiàn)電子27年后(1924年)由年僅25歲的de Broglie(法)大膽假設(shè)實(shí)物微粒也應(yīng)像光子一樣具有波粒二象性之后提出的。他將上式中的光速改寫成粒子的速度v，便得到：

這意味著質(zhì)量為m、運(yùn)動(dòng)速度為v的物質(zhì)具有波長為λ的波動(dòng)性。λ是物質(zhì)波的波長。根據(jù)de Broglie的假設(shè)，立即可預(yù)測速度為10⁶m·s^-1的電子運(yùn)動(dòng)的波長：

它應(yīng)屬于X射線波長范圍。顯然用這樣的電子束代替X射線作衍射實(shí)驗(yàn)理應(yīng)獲得X衍射花樣。不出所料，3年后這一點(diǎn)果然為Davisson(美)和G．Thomson(英)分別用慢速和快速電子對金屬單晶的反射和薄片的透射的衍射圖所證實(shí)。繼而又發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子等微粒也具有波動(dòng)性，這樣便完全確證了物質(zhì)具有波粒二象性。由于歷史的原因，人們稱微觀粒子所具有的波為de Broglie波或物質(zhì)波。