Teoria undelor electronice
În această teză (1924) de Broglie și-a dezvoltat teoria revoluționară a undelor electronice, care publicase mai devreme în reviste științifice. (Vezi unde de Broglie.) Noțiunea că materia la scara atomică ar putea avea proprietățile unei unde a fost înrădăcinată într-o propunere pe care Einstein o făcuse cu 20 de ani înainte. Einstein sugerase că lumina cu lungimi de undă scurte ar putea fi observată, în anumite condiții, să se comporte ca și cum ar fi compusă din particule, idee care a fost confirmată în 1923. Natura duală a luminii, cu toate acestea, abia începea să câștige acceptarea științifică atunci când de Broglie a extins ideea unei astfel de dualități la materie. (A se vedea dualitatea undă-particulă.)
Propunerea lui De Broglie a răspuns la o întrebare care a fost ridicată prin calculele mișcării electronilor din interiorul atomului. Experimentele au indicat că electronul trebuie să se deplaseze în jurul unui nucleu și că, din motive obscure, există restricții asupra mișcării sale. Ideea lui De Broglie despre un electron cu proprietățile unei unde a oferit o explicație a mișcării restricționate. O undă limitată în limitele impuse de sarcina nucleară ar fi limitată în formă și, astfel, în mișcare, deoarece orice formă de undă care nu se încadrează în limitele atomice ar interfera cu ea însăși și ar fi anulată. În 1923, când de Broglie a prezentat această idee, nu existau dovezi experimentale care să demonstreze că electronul, ale cărui proprietăți corpusculare au fost bine stabilite prin experiment, s-ar putea comporta, în anumite condiții, ca și cum ar fi energie radiantă. Sugestia lui De Broglie, singura sa contribuție majoră la fizică, a constituit astfel un triumf al intuiției.
Primele publicații ale ideii lui De Broglie despre „undele de materie” au atras puțină atenție din partea altor fizicieni, dar o copie a lui teza de doctorat a fost trimisă lui Einstein, al cărui răspuns a fost entuziast. Einstein a subliniat importanța operei lui de Broglie atât în mod explicit, cât și prin construirea mai departe pe ea. În acest fel, fizicianul austriac Erwin Schrödinger a aflat de valurile ipotetice și pe baza ideii , a construit un sistem matematic, mecanica undelor, care a devenit un instrument esențial al fizicii. Cu toate acestea, până în 1927, Clinton Davisson și Lester Germer în Statele Unite și George Thomson în Scoția au găsit primele dovezi experimentale despre natura undelor electronului. .