التولفة بين الموجات الكهرومغناطيسية والجسيمات
وقد تم اكتشاف موجات الراديو ،ذات التردد المنخفض و الطول الموجي الطويل ، في نهاية القرن التاسع عشر مع أعمال ألكساندر بوبوف و هاينريش هيرتز و إدوارد برانلي و نيكولا تيسلا. كما تم اكتشاف الأشعة السينية ، ذات التردد العالي والطول الموجي المنخفض ، من قبل فيلهلم كونراد رونتغن في عام 1895. ثم تم حل مشكلة إشعاع الجسم الأسود من قبل ماكس بلانك في عام 1901 ، عن طريق إدخال ثابت بلانك والانقطاعات التي أوضحها ألبرت آينشتاين في عام 1905 ، في عمله على التأثير الكهروضوئي ، من خلال اقتراح وجود كمات الطاقة. هذه كمات أوالكوانتا هي أساس الفرضية لنموذج الفوتون ، وهو توليفة بين الطرق الموجية والجسيمية للضوء ، مما يعطي فكرة تعميم لكل المادة: ميكانيكا الكم.
تاريخ علم البصريات
في سنة 1672 م، أجرى كريستيان هوغنس تجربته على ظاهرة التي اكتشفها راسموس بارثولين سنة 1669 م. لم يتمكن هوغنس في البداية من تفسير النتائج التي توصّل إليها، ثم استطاع تفسيرها بعدئذ على ضوء نظريته الموجية، ومفهوم منشئ المنحنى. كما طوّر أفكارًا حول . وفي سنة 1678 م، شرح كريستيان هوغنس الصيغة الرياضية لنظريته حول الطبيعة الموجية للضوء أمام الأكاديمية الفرنسية للعلوم، ثم نشر نظريته في كتابه «مقالة حول الضوء» الذي صدر سنة 1690 م، وأشار إلى أنه استفاد من مخطوطة إينياس-غاستون باردي في البصريات التي ساعدته في وضع نظريته. اعتمد هوغنس على مبدأ ثبات سرعة الضوء، وهي النقطة التي كانت محور تجربة أجراها أوول رومر في مرصد باريس الفلكي سنة 1679 م، ولكن هوغنس لم يأخذ بتجربته، واعتبر تلك المسألة من المُسلّمات. وفي سنة 1675 م، افترض نيوتن في كتابه «فرضية النور» وجود أثير مضيء لنقل القوى بين الجسيمات. وفي عام 1704 م، نشر نيوتن كتاب البصريات الذي شرح فيه نظرية الانبعاث الذي اعتبر فيها أن الضوء يتكون من جسيمات دقيقة للغاية، وأن المواد العادية تتكون من جسيمات أكبر من جسيمات الضوء، وتكهن بأنه من خلال نوع من عمليات التحول الخيميائية، فقال: . لم يتقبل نيوتن نظرية هوغنس، وأيد بدلاً من ذلك وبرر ذلك بأن الموجات الطولية لا يمكن تنكسر.