1859年，古斯塔夫·基尔霍夫发现，从黑体发射的能量和温度与频次有关。于是，他写下了一个公式：E=J(T,v)，此中T是温度，v是频次。然后他向物理学家提出挑战，要求找到函数J。
20年后，约瑟夫·斯特藩停止了大量尝试，并根据那些尝试提出，热体发出的总能量与温度的四次方成反比E∝T⁴。五年后，路德维希·玻尔兹曼完全独登时利用热力学和麦克斯韦的电磁理论得出不异的结论。今天，我们晓得那两个设法的成果就是闻名的斯特藩-玻尔兹曼定律。问题是，它没有完全答复基尔霍夫的挑战，因为它没有处理特定波长的问题。
1896年，威廉·维恩提出了辐射强度按波长散布的理论公式。尝试成果表白，关于短波长的情状，他的理论十分婚配。但关于长波长的情状，理论与尝试偏离较大。当马克斯·普朗克看到尝试成果时，他做出了一个斗胆的揣测，即总能量是由无法区分的能量量子构成的，如许他的理论就能阐明尝试成果了。但是，他对本身的揣测其实不完全称心，因为他觉得那个理论没有现实根底。
1905年，爱因斯坦在光电效应尝试的根底上提出了光的量子理论。光电效应尝试成果与典范电磁学纷歧致，典范电磁学揣测持续的光波将能量传递给电子，当电子积存足够的能量时，电子会被发射。假设光强度发作改变，发射电子的动能理论上应该发作改变。假设光源足够暗，它应该会招致发射延迟。
但尝试表白，无论光的强度若何或曝光时间长短，只要当光超越必然频次时，电子才会被发射。那表白光不克不及被视为简单的波，而是一群被称为光子的离散包。爱因斯坦意识到，能量改变发作在量子素材在振荡器中的跃迁，此中能量改变是hv的倍数，h是普朗克常数，v是光的频次。
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1913年，尼尔斯·玻尔提出了一个新的原子模子，并利用量子化的思惟阐了然氢的光谱线。在他的模子中，氢原子被描画成一个带正电的原子核，由一个带负电的电子围绕。电子只能存在于由其角动量决定的特定位置或轨道上，角动量被限造为约化普朗克常数的整数倍，发射线能够通过电子在轨道之间的跃迁来阐明。
从普朗克的量子理论到玻尔的原子模子，它们都能够阐明良多尝试成果。但问题是那些理论不是从第一原理推导出来的，也没有理由阐明为什么会发作量子化。
1923年，路易斯·德·布罗意提出了一种理论，让粒子表示出颠簸特征和让波表示出粒子特征。两年后的1925年，维尔纳·海森堡提出了一种基于仅讨论可看察量（即原子和光的频次）的电子行为的处置办法。基于此，马克思·玻恩做出了飞跃，位置和动量的典范变量将改为由矩阵表达。然后，埃尔温·薛定谔提出了一个将电子视为波的方程，玻恩发现阐明呈现在薛定谔方程中的波函数的办法是将它做为计算概率的东西。
1927年，海森堡造定了不确定性原理的早期版本，他通过火析一个思惟尝试创建了那个理论。在那个思惟尝试中，他试图同时丈量电子的位置和动量。但此时，他没有给出关于不确定性在丈量中的现实含义的定义。同年，保罗·狄拉克通过提出电子的狄拉克方程，在同一量子力学与狭义相对论方面获得了令人难以置信的飞跃。它实现了薛定谔未能获得的对电子波函数的相对论描述，它还揣测了电子自旋和反物量的存在。