一开始，杨是在一些实验事实的基础上对牛顿的光学理论产生怀疑。他把光和声进行了类比，发现两者在重叠后都有增强和减弱的现象。1801年，他进行了著名的双缝干涉实验。1803年，他根据光的干涉定律对光的衍射现象做了进一步的解释，写成了《物理光学的实验和计算》（Experiments and Calculations Relative to Physical Optics）一文，1804年发表在《哲学会刊》（Philosophical Transactions）上。[9]

       杨的理论没有得到学界的足够重视，却引起了微粒派的警觉和反弹。1808年，拉普拉斯用微粒学说分析了光的双折射现象，以此批驳杨的波动学说。1809年，拉普拉斯的学生、曾参与拿破仑远征埃及的马吕斯（Étienne-Louis Malus，1775—1812）发现了光的偏振现象。进一步研究表明，光在折射时是部分偏振的。他用微粒说成功地解释了双折射。另一位牛顿派大将毕奥解释了色偏振，这是一个以前未被注意的新现象。1811年，布儒斯特（Sir David Brewster，1781—1868）发现了光的偏振现象的经验定律。而按照惠更斯和杨的理论，光应该是一种纵波，纵波是不可能发生这样的偏振的。为此，杨又进行了深入研究，1817年，他放弃了惠更斯的光是一种纵波的说法，提出了光是一种横波的假说，从而比较成功地解释了光的偏振现象。[9]

       为了彰显光的微粒学说的统治地位，拉普拉斯和毕奥提出将光的衍射问题作为1818年法国巴黎科学院悬赏征求最佳论文的题目。但最终事与愿违，获奖的是试图复兴惠更斯波动学说的外省工程师菲涅耳。这件事本身就非常具有戏剧性。五个评奖委员中有三个——拉普拉斯、毕奥、泊松（Siméon-Denis Poisson，1781—1840）是微粒说的信奉者，但他们仍然把奖项给了菲涅耳。这个事件被视为表明连微粒说理论家都认为菲涅耳的理论优于微粒说的证据。

       出生于厄尔省的菲涅耳并不是一个早慧的天才，恰恰相反，他到8岁时还不会阅读。但进入中学，尤其是大学后，他的卓越才华就显示出来了。菲涅耳1814年开始研究光学，写了一篇关于光行差的论文。1819年，他成功地完成了对由两个平面镜所产生的相干光源进行的光的干涉实验，当年底，他对光的传播方向进行定性实验后，与阿拉果（Francois Arago，1786—1853）一道建立了光的横波传播理论。菲涅耳的波动理论以高度发展的数学为特征，利用干涉理论对惠更斯原理进行补充，后世称之为惠更斯－菲涅耳原理（Huygens-Fresnel principle）。

       如果不考虑理论背后的本体论承诺，科学家们在比较两种理论之间的优劣时，更多是从美学角度出发，看是否在数学上更简洁。微粒说可以很好地解释光的反射现象，但解释衍射和折射现象就比较困难。微粒理论并非不能解释折射，但是用波动理论解释起来更简单，无需另外添加辅助假设等。

       菲涅耳的外省人、边缘人的身份，也许是另一个值得考虑的因素。一方面，他远离学术中心，没有太多顾忌，敢于提出全新的看法。另一方面，所谓初生牛犊不怕虎，他有敢于作出重大突破的心理素质。在历史上，恰恰是这些边缘人作出了重大发现。当用微粒说来解释一些光学现象变得越来越复杂和困难时，“随着观测继续进行，这些不连贯的附加部分越来越多，直到它们彻底颠覆了最初的框架”。[2]一个数学上简洁优美、更具有解释力的理论就被接受了。在解释光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等与光的传播有关的现象时，波动理论取得了完全的成功。

       光的波动说获得承认之后，托马斯•杨多少有点不服气。他认为自己“早已植下了这棵树，而菲涅耳只不过摘下了树上的苹果”。菲涅耳与杨的关系从一开始就有点紧张，但还是维持着正常的学术交往。当菲涅耳于1927年英年早逝时，学界公正地评价了他们的贡献，承认了杨的作用。杨自己也承认，他的贡献更多是提出“准确的建议”（acute suggestion），而不是“实验说明”（experimental illustration）。作为一位“博学者”（polymath），他对大的方向有非常敏锐的感觉，但在细节方面却缺乏更加深入的研究。[9]他的干涉原理没有得到应有和及时的承认，与其博学者身份不无关系。