Le premier physicien à suggérer que les électrons étaient également des ondes fut le noble français Louis De Broglie. En 1924, De Broglie proposa le principe de la dualité onde-corpuscule pour toutes les composantes de la matière, et pas seulement pour l’électron. La dualité onde-corpuscule signifie simplement que les particules constituant la matière possèdent une double nature et peuvent se manifester soit sous forme de particules, soit sous forme d’ondes, selon les circonstances. Grâce à cette idée révolutionnaire, De Broglie reçut le prix Nobel de physique en 1929.

Dans le cas des électrons, cette dualité fut démontrée par les scientifiques Clinton Davisson et Lester Germer aux États-Unis, ainsi que par George Paget Thomson en Angleterre. En 1937, Davisson et Thomson reçurent le prix Nobel pour cette découverte. George Paget Thomson était le fils de Joseph John Thomson, qui avait découvert que les électrons étaient des particules.

L’expérience de Davisson et Germer consistait à projeter un faisceau d’électrons sur un cristal de nickel. On s’attendait à ce que les électrons, considérés comme de petites billes, rebondissent sur la surface constituée d’atomes de nickel. Par contre, les électrons se dispersèrent dans différentes directions, produisant une figure de diffraction, prouvant ainsi leur nature ondulatoire.

Thomson dirigea un faisceau d’électrons à travers de très fines feuilles métalliques. Les petits espaces entre les atomes de ces feuilles agirent comme les fentes de l’expérience de Thomas Young. Le faisceau d’électrons traversa les feuilles et produisit, comme dans le cas de ses collègues américains, une figure de diffraction. Thomson conclut donc que les électrons se comportaient comme des ondes.