1. Efecto fotoeléctrico: El modelo de luz de onda no pudo explicar el efecto fotoeléctrico. Este efecto observó que los electrones se expulsan de una superficie metálica cuando la luz brilla sobre ella, pero solo si la luz tiene una frecuencia por encima de un cierto umbral. El modelo de onda predijo que la energía de la luz debe depender solo de su intensidad, no de su frecuencia. Sin embargo, los experimentos mostraron que la energía de los electrones expulsados ​​dependía de la frecuencia de la luz, no de su intensidad. Esto condujo al desarrollo de la idea del comportamiento de la luz como una partícula (fotón) con energía proporcional a su frecuencia.

2. Radiación de cuerpo negro: La física clásica que usa el modelo de onda predijo que un cuerpo negro (un objeto que absorbe toda la luz) debería irradiar una cantidad infinita de energía a altas frecuencias. Esto claramente no se observó en la realidad. Max Planck explicó el espectro observado proponiendo que la energía se cuantificó, lo que significa que solo podría existir en paquetes discretos (fotones). Este concepto contradijo el modelo de onda.

3. Compton Dispersing: Este fenómeno implica la dispersión de radiografías por electrones, donde las radiografías pierden energía y cambian de dirección. El modelo de onda no pudo explicar el cambio en la longitud de onda observado en las radiografías dispersas. La naturaleza de la partícula de la luz era necesaria para explicar el efecto, con fotones colisionados con electrones y energía perdida.

Estas deficiencias finalmente condujeron al desarrollo de la dualidad de la luz de las partículas de onda, donde la luz exhibe propiedades tanto como ondas como de partículas dependiendo de la situación.