1923 yılında Arthur Compton, x-ışınlarının elektronlardan saçılmaları sırasındaki frekans değişimlerini inceliyordu. Işığın dalga davranışından yararlanan bir deneyle, fotonlarının parçacık gibi davrandığını kanıtladı. Çelişkili görünen bu deney aslında, fotonların ikili davranışına işaret ediyordu. O sıralar doktora çalışmasını yapmakta olan Louis de Broglie, elektronların da ışık gibi, hem parçacık ve hem de dalga gibi davranabileceğini düşündü. Çünkü Einstein'ın 1905 yılında ortaya attığı relativite kuramı, kütleyle enerjinin birbirine dönüşebilir olduğunu ve bir parçacığın toplam enerjisinin, momentum p cinsinden, E²=mc²+p²c² şeklinde yazılabileceğini göstermişti. Fotonlar için kütle sıfır olduğundan, bu ilişki E=pc biçimine indirgeniyordu.