Hasta principios del siglo XIX, la mayoría de los hombres de ciencia consideraban que la luz era una corriente de partículas (corpúsculos) emitidas por una fuente luminosa, que estimulaba el sentido de la vista. Esta teoría había sido impulsada por Isaac Newton, por lo menos cien años atrás, y con ella explicaba la reflexión y la refracción de la luz.
El holandés Christiaan Huygens (1629-1695) planteó que la luz tenía comportamiento ondulatorio y explicó la reflexión y la refracción de la luz; sin embargo, esta teoría no tuvo aceptación inmediata, por diversas razones: una, el gran prestigio del que en esos años disfrutaba Newton, pero además, se daba por hecho que todas las ondas habían de viajar en un medio material y la luz viajaba desde el Sol a la Tierra, a través del espacio vacío; por otro lado, se decía que si la luz fuera una propagación ondulatoria, esas ondas habrían de desviarse al llegar a un obstáculo y no se observaba tal desviación; entonces la luz siempre viajaba en línea recta.
Hoy se sabe que esa desviación de la luz al llegar a la orilla de un objeto sí ocurre; se manifiesta mediante la difracción. De cualquier modo, la mayoría de los científicos de esa época rechazaron la teoría ondulatoria de la luz y se adhirieron a la teoría corpuscular impulsada por Newton, por más de un siglo.
En 1801, Thomas Young (1773-1829) demostró que la luz manifestaba un comportamiento ondulatorio llamado interferencia. Pocos años después, el francés Augustin-Jean Fresnel (1778-1829) realizó experimentos de interferencia y difracción de la luz. Luego, en 1850, Jean Foucault (1819-1868) demostró que la velocidad de la luz en líquidos es menor que en el aire, con lo cual daba un golpe mortal a la teoría corpuscular, que pregonaba que la velocidad de la luz sería mayor en líquidos y cristales que en el aire.
Fue así que en el curso del siglo XIX se generalizó la aceptación de la teoría ondulatoria de la luz. Vino luego la aportación teórica de James Clerk Maxwell (1831-1879) quien, en 1873, demostró que la luz era una propagación ondulatoria; ondas electromagnéticas de alta frecuencia que, de acuerdo con su teoría, debían viajar a una velocidad aproximada de 3 × 108 m/s, que coincidía con las mediciones experimentales de la velocidad de la luz que ya se conocían para entonces. La primera medición exitosa, en ese sentido, fue la del danés Ole Roemer (1644-1710).
Todo apuntaba a considerar a la luz como un fenómeno ondulatorio. Pero, a fines del siglo XIX el físico experimental Heinrich Hertz (1857-1894), el mismo que en 1887 confirmó experimentalmente la teoría de Maxwell, descubrió el efecto fotoeléctrico; la expulsión de electrones de un metal expuesto a la luz. Una explicación de este fenómeno fue propuesta por Einstein, en 1905, utilizando el concepto de fotones: "paquetes" discretos de energía. De acuerdo con esta propuesta, el efecto fotoeléctrico es la transferencia de energía de un fotón a un electrón del metal, y la energía de los electrones expulsados depende de la frecuencia de la luz incidente.
Así pues, la luz debe considerarse como un fenómeno de naturaleza dual. Por un lado, la teoría electromagnética ondulatoria explica la propagación de la luz, los fenómenos de interferencia y difracción; por otro lado, un modelo corpuscular ofrece una mejor explicación del efecto fotoeléctrico.
En 1871 el físico inglés John William Strutt, barón de Rayleigh, publicó un artículo dando explicación al azul del cielo, con base en la característica ondulatoria de la luz y, particularmente, hablando de la dispersión que ésta sufre al interactuar con las moléculas del aire, dependiendo de la longitud de onda de la luz incidente. Encontró que la dispersión variaba de manera inversa con la longitud de onda de la luz, elevada a la cuarta potencia; es decir, a menor longitud de onda mayor dispersión; y que de los colores que integran a la luz blanca, el azul es el de menor longitud de onda, de ahí que sea el color que sufre más dispersión y, por ello, el cielo se ve azul.
