Isaac Newton, le célèbre physicien anglais, déclara à son époque que la lumière est constituée de minuscules particules ou
corpuscules. Presque deux siècles plus tard, un autre physicien anglais Thomas Young, réalisa une expérience qui démontra la nature ondulatoire de la lumière.(l'expérience des deux fentes).
Puis vinrent Maxwell et Hertz qui confirmèrent que la lumière consiste effectivement en des oscillations électromagnétiques.
Einstein, obtint le prix Nobel pour avoir démontré que la lumière se comporte aussi comme si elle était constituée de particules.(l'effet photoélectrique)
Comment se fait-il que la lumière soit à la fois onde et particule ? Est-ce possible?



Un jeune physicien français nommé Louis-Victor de Broglie proposa dans sa thèse de doctorat en 1923, l'idée que toute matière et toute radiation a à la fois des caractéristiques ondulatoires et particulaires. Avant la naissance de la mécanique quantique, les physiciens pensaient que la matière se distinguait de l'énergie et suivait des lois différentes. Planck fut le premier à proposer l'idée que les radiations ont à la fois des propriétés ondulatoires et corpusculaires. Croyant en la symétrie de la nature, De Broglie mit fin à cette séparation entre onde et particule en joignant E = mc2 (Einstein) à la relation de Planck E= hf pour obtenir

E = hf =mc2,


ou c est la vitesse de la lumière, E est l'énergie, m la masse, h la constante de Planck et f la fréquence de l'onde.
De Broglie écrivit : " Il est nécessaire d'introduire, pour la matière comme pour les radiations, et pour la lumière en particulier, les notions de corpuscule et d"onde en même temps. Autrement dit, il faut envisager l'existence d"ondes accompagnant les corpuscules. " Une idée de génie que les examinateurs de de Broglie considérèrent comme une astuce mathématique sans valeur pratique. De Broglie obtint son doctorat, et son examinateur, Langevin, envoya à Einstein une copie de la thèse de De Broglie qui la transmit à d'autres chercheurs. En 1929, De Broglie obtint le prix Nobel de physique.
Ainsi chaque particule doit aussi être considérée comme une onde et chaque onde comme une particule. Pour des objets de grande taille, ou des ondes que l'on peut voir telles que des ondes sur une mare, cette dualité onde corpuscule n'apparaît pas. Mais à l'échelle atomique, elle est cruciale et permet d 'expliquer de nombreux phénomènes physiques.
Les physiciens de la fin des années 20, se réjouirent d'avoir enfin une théorie de l'atome cohérente, même si elle comptait des notions aussi bizarres que la dualité onde-particule. Et cette bizarrerie n'est qu'un début ! Les physiciens n'étaient pas au bout de leurs surprises…