在不透光的屏的中央，開一個孔徑可以調整的圓孔，再在孔的後麵放一個光屏，讓光通過比較大的圓孔，就可以看到光沿著直線傳播，在光屏上就得到一個亮度均勻的光斑。逐漸縮小圓孔的孔徑，光斑也就隨著減小。但是當圓孔直徑縮小到10微米左右，光斑不但不跟著縮小，反而變大，光斑的亮度也不均勻，而是變成一係列明暗相間的圓環。這種光繞過小圓孔的邊緣而向外擴展的現象，叫做光的衍射。在“微粒說”看來，光的衍射是不可理解的。給“微粒說”以致命打擊的，是光速的精確測定。1850年，傅科用高速旋轉鏡的方法，精確地測出了光在水中的速度隻有在空氣中速度的3/4，有力地證明了“微粒說”的錯誤和波動說的正確。
19世紀60年代，麥克斯韋建立了完整的電磁場理論，預言電磁波的存在。他還指出光也是一種電磁現象，光波是一種波長比較短的電磁波。這就是光的電磁說。到20世紀80年代，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，並且證明電磁波確實同光一樣，能夠產生反射、折射、幹涉、衍射和偏振等現象。人們利用光的電磁說，對於以前發現的各種光學現象，都做出了圓滿的解釋。光的電磁理論的建立，使波動說錦上添花。
正當波動說歡慶勝利的時候，意外的事情發生了。這就是否定了“以太”的存在和發現了光電效應。
波動說認為，光是依靠充滿於整個空間的連續媒質做彈性機械振動傳播的。這種媒質，當時科學家給它起了個名字，叫做“以太”。為了驗證“以太”是否存在，1887年，美國物理學家邁克爾孫和美國化學家、物理學家莫雷使用當時最精密的儀器，設計了一個精巧的實驗。結果證明，地球周圍根本不存在什麼“以太”。沒有“以太”，光波或者電磁波又怎麼傳播呢？
麵對這一個波動說難以克服的困難，“微粒說”倒是毫不費力的。因為按照“微粒說”，光粒子流從光源發出以後，可以在空間獨來獨往，不用依賴任何媒質。
光電效應的發現，波動說更無法解釋。光電效應是物質在光的照射下，從表麵釋放出電子的現象。所釋放的電子叫做光電子。比如，在驗電器上安裝一塊擦得很亮的鋅板，並且使它帶負電，驗電器的指針張開一個角度，然後用紫外線照射鋅板，驗電器的指針立刻合攏，表示鋅板所帶的負電荷已經釋放出來。如果用可見光來照射，無論光多強，照射時間多長，都不可能使鋅板釋放出光電子。
這個現象，還有其他的一些現象，從波動說的觀點來看，都是沒法理解的。因為按照波動理論，無論什麼頻率的光，隻要強度很大，照射到金屬板上，供給電子脫離金屬板的能量，都應當有光電子飛出。
愛因斯坦獨具慧眼，洞察光的本性，調停了這場曠日持久的論戰。他創立的光量子理論，雖然複活了“微粒說”，但是沒有拋棄波動說，而是把兩者巧妙地綜合在一起。
愛因斯坦辯證地指出：光——既是波又是微粒，是連續的又是不連續的，自然界喜歡矛盾。這一思想充分體現在他的光量子理論的兩個基本方程e=hv和p=h/λ中。h是普朗克常數，e和P分別是表示光的粒子特征的能量和動量，v和λ分別是表示光的波動特征的頻率和波長，通過h，把粒子和波動聯係在一起了。
當然，這裏的微粒和波動，已經不是機械的微粒和機械的波動了。正是在這個新的意義上，對於光來說，波動和微粒是平起平坐、互為補充的。各種各樣的光學現象，有的可以用波動來說明，有的必須用微粒來解釋。光是波動性和粒子性的對立統一，具有波粒二象性。這就是到現在為止人們對光的本性的科學認識。