Après des siècles d'hésitations entre modèle corpusculaire (Newton) et ondulatoire, il était admis que la théorie ondulatoire, initiée par Huygens (1629-1695) au 17ème siècle puis par Fresnel (1788-1827) au 18ème siècke, offrait le moyen de décrire parfaitement les rayons lumineux, visibles et invisibles. les équations de Maxwell (1831-1879), établies au milieu du 19ème siècle, associaient la lumière à l'oscillation du champ électromagnétique dans le temps et l'espace:

La théorie électromagnétique de Maxwell rendait compte parfaitement des propriétés typiques des ondes lumineuses: propagation, polarisation, diffraction, interférences.

 

Les travaux de Lorentz (1853-1928) expliquaient l'interaction entre la lumière et la matière en montrant que toute particule de charge q en mouvement est suceptible d'interagir avec le champ électromagnétique par la force:

de plus, si la particule chargée est en mouvement accéléré, elle émet un rayonnement dont l'intensité est proportionnelle au carré de l'accélération.

 

C'est cependant dans ce domaine de l'interaction matière-rayonnement que l'édifice de la physique du 19ème siècle fut remis en question par un certain nombre d'expériences, pour conduire à une reformulation dans un nouveau langage commun pour les ondes lumineuses et les particules matérielles.