Spektrum
Istilah "spektrum" kemudian segera diterapkan untuk gelombang-gelombang lain, seperti gelombang suara, dan sekarang diterapkan untuk semua sinyal yang dapat diuraikan ke dalam komponen-komponen frekuensi. Sebuah spektrum biasanya adalah plot 2 dimensi dari sekumpulan sinyal, menggambarkan komponen-komponennya dengan ukuran lain. Kadang-kadang, kata "spektrum" merujuk pada kumpulan sinyal itu sendiri, seperti pada "spektrum cahaya tampak", yang merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dikesani oleh mata manusia. Cahaya yang dilewatkan pada sebuah prisma terpisahkan ke dalam warna-warna berdasarkan panjang gelombang. Warna ungu di salah satu ujung memiliki panjang gelombang terpendek dan merah di ujung lainnya memiliki panjang gelombang terpanjang. Urutan warna dari panjang gelombang panjang ke pendek adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, ungu. Ketika panjang gelombang diperpanjang melewati cahaya merah, akan didapati inframerah, gelombang mikro dan radio. Ketika panjang gelombang diperpendek melewati cahaya ungu, didapati ultraungu, sinar-x, dan sinar gamma.
Atom
Pada tahun 1926, dengan menggunakan pemikiran Louis de Broglie bahwa partikel berperilaku seperti gelombang, Erwin Schrödinger mengembangkan suatu model atom matematis yang menggambarkan elektron sebagai gelombang tiga dimensi daripada sebagai titik-titik partikel. Konsekuensi penggunaan bentuk gelombang untuk menjelaskan elektron ini adalah bahwa adalah tidak mungkin untuk secara matematis menghitung posisi dan momentum partikel secara bersamaan. Hal ini kemudian dikenal sebagai prinsip ketidakpastian, yang dirumuskan oleh Werner Heisenberg pada 1926. Menurut konsep ini, untuk setiap pengukuran suatu posisi, seseorang hanya bisa mendapatkan kisaran nilai-nilai probabilitas momentum, demikian pula sebaliknya. Walaupun model ini sulit untuk divisualisasikan, ia dapat dengan baik menjelaskan sifat-sifat atom yang terpantau yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan oleh teori mana pun. Oleh sebab itu, model atom yang menggambarkan elektron mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari digugurkan dan digantikan oleh model orbital atom di sekitar inti di mana elektron paling berkemungkinan berada.