1. Effet photoélectrique: Le modèle d'onde de lumière n'a pas pu expliquer l'effet photoélectrique. Cet effet a observé que les électrons sont éjectés d'une surface métallique lorsque la lumière brille dessus, mais seulement si la lumière a une fréquence au-dessus d'un certain seuil. Le modèle WAVE a prédit que l'énergie de la lumière ne devrait dépendre que de son intensité, et non de sa fréquence. Cependant, les expériences ont montré que l'énergie des électrons éjectés dépendait de la fréquence de la lumière, et non de son intensité. Cela a conduit au développement de l'idée que la lumière se comporte comme une particule (photon) avec une énergie proportionnelle à sa fréquence.

2. Radiation du corps noir: La physique classique utilisant le modèle WAVE a prédit qu'un corps noir (un objet qui absorbe toute la lumière) devrait rayonner une quantité infinie d'énergie à des fréquences élevées. Cela n'a clairement pas été observé dans la réalité. Max Planck a expliqué le spectre observé en proposant que l'énergie a été quantifiée, ce qui signifie qu'elle ne pouvait exister que dans des paquets discrets (photons). Ce concept a contredit le modèle WAVE.

3. diffusion compton: Ce phénomène implique la diffusion des rayons X par les électrons, où les rayons X perdent de l'énergie et changent de direction. Le modèle d'onde n'a pas pu expliquer le décalage de la longueur d'onde observé dans les rayons X diffusés. La nature des particules de la lumière était nécessaire pour expliquer l'effet, les photons entrant en collision avec des électrons et perdant de l'énergie.

Ces lacunes ont finalement conduit au développement de la dualité de lumière ondulée, où la lumière présente à la fois des propriétés en forme d'onde et en forme de particules en fonction de la situation.