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在牛顿的时代，光以波动方式传播的直接证据已经存在了，但证据很脆弱，也没有多少人知道，而且解释也不完善。这种证据出自于意大利物理学家弗朗西斯科·格里马蒂（Francesco Grimaldi，1618—1663年）的工作，像牛顿一样，他研究了一束光穿过一个小孔进入黑暗房间的行为。他发现，当这束光穿过第二个小孔射到屏幕上时，屏幕上的光点要比小孔大一些，并有彩色的条纹。即当光经过第二个小孔时稍微扩散了一点儿，并且不同的颜色扩散程度也不同。
他还发现，如果用一个小物体挡在光束前，它产生的阴影会有彩色的边缘。这些彩边位于小物体产生的阴影里面，即光扩散到了阴影里面，而且与穿过小孔时一样，不同的光扩散程度不同。两种效应都很小，但通过仔细的观察和测量都可以明确探测到。格里马蒂给这种现象取名为衍射，即除反射和折射外，第三种光发生弯曲的现象。但格里马蒂的工作直到1665年他死后两年才发表，到牛顿思想控制了科学界的想象力时，他已经没有机会为波动说辩护了。胡克也发现光并非沿绝对直线运动，如同我们在上文看到的，到牛顿发表了他完善的光学理论时，他也无法为波动说辩护了。
虽然牛顿思想在18世纪统治了科学界，但光的波动说并非没有支持者。最有名的支持者是瑞士数学家莱昂纳多·欧拉，他1707年生于巴塞尔，到1727年牛顿去世时，他差几个月就二十岁了。欧拉是有史以来最伟大的数学家之一，他的兴趣包括纯数学以及在潮汐、流体、天体运动等方面的数学应用。即使最伟大的科学家也会犯愚蠢的错误，18世纪30年代他在圣彼得堡担任数学教授时，由于在做天体工作时观察太阳使右眼失明。30年后，他回到圣彼得堡担任科学院院长时（这时正值叶卡捷琳娜一世时代），他的另一只眼睛由于白内障而失明；但直到1783年去世，他一直待在那里，履行自己的职责和义务，在他生命的最后15年里，他仍是一个活跃的数学家，用脑子进行所有的计算，并把他的发现口述给助手。他76岁时去世的当天还花了一些时间来计算当时新近发明的热气球的运动规律。
欧拉的光的理论发表于1746年，他当时在柏林科学院工作，正处在两次俄国之行的中间。他指出了光以粒子形式传播的思想的所有困难（包括解释衍射），并对光的振动和声波的振动进行了详细类比。从那时起，光在其中振动的媒质的名称从“空间充满物”变成了“以太”。在18世纪60年代的一封信中，欧拉写道：“光对应的是以太，正如声音对应的是空气”，并把太阳比喻为一个“发出光的铃”。然而世界并不相信波动论。重要的是只有新的实验证据才能使波动论取代粒子论。运用科学研究的牛顿法则，其直接结果是牛顿的微粒说被推翻。
英国物理学家托马斯·扬走出了第一步，他生于1773年，欧拉去世时才10岁。这个年龄似乎不算什么，但扬是一个非凡的天才儿童，他在生命中前10年里学到的东西比很多人一生中学的东西都多。他两岁时就能阅读英语，并阅读溺爱他的祖父给他的书，在6岁时他转向拉丁语及其他语言，在16岁前，他已经能理解拉丁语、希腊语、法语、意大利语、希伯来语、阿拉伯语、波斯语、土耳其语等12种语言。正如上面所列的语言所显示的，从年轻时扬便对考古学和古代历史感兴趣，实际上他对什么都感兴趣。1792年，他19岁时开始学习医学，分别在伦敦、爱丁堡和哥廷根学习，并于1796年在德国的大学里获得硕士学位。他在学医的第一年便成功解释了眼睛聚焦的机制，即通过肌肉改变眼睛中“透镜”的形状。由于这一工作，他在21岁时便当选为皇家学会会员，当时他还是一个学生。
获得学位后，扬先是在德国旅行，然后又到剑桥工作了两年，进行了多种学科研究，并因他的广泛兴趣而获得了“非凡的扬”的外号。1800年他回到伦敦，开始行医，并最终成为圣乔治医院的一名外科医生，他在这个职位上从1811年一直工作到1829年去世，但医学仍然只是他广泛兴趣之一。
扬把散光解释为眼角膜曲率不规则，他第一个认识到视觉中的色彩是由三种颜色（红、绿、蓝）作用于眼睛中不同的感光细胞而产生的。他在物理学上也做出了重大贡献（包括第一个对分子大小的估算），并担任皇家学会的外事秘书（这显然与他的语言能力有关）。从1815年起，他回到了早年对古代历史的兴趣，发表了关于埃及学的论文，并帮助破译了罗塞塔巨石的秘密，这块石头是1799年在尼罗河口发现的（扬可能是破译巨石秘密的第一线希望，但他当时没有获得足够的信任，这是因为他在这方面的工作是作为1819年《大英百科全书》的“附录”匿名发表的）。但归根结底，扬最大的贡献是他对光的干涉现象的研究。他关于干涉现象的第一组实验是1797年到1799年在剑桥完成的；他回到伦敦后继续了这一实验，到19世纪初，扬向英国的一个非正统科学组织提交了一份实验的详细、精确的报告，支持光的波动学说。扬进行（实际上发明）了基本的干涉实验，在这份报告的序言中，他描述了用两个针孔和两条窄缝所做的实验。从某种意义上讲，他用波动说很好地解释了牛顿自己做的一些光的实验。他认识到不同颜色的光对应不同的波长，而光在折射或衍射时弯曲的程度是由波长决定的。利用这一理论及牛顿的数据，他推算出红光的波长是6.5×10 -7 米，紫光的波长是4.4×10 -7 米。这两个数字与现在公认的数字一致，这同时可以说明扬是一位非常出色的理论家，而牛顿是一位十分精确的实验家，这些数字也说明为什么经过这么长时间才证明光的波动性——这些波长太小，大多只有半个微米，而衍射效应的大小与波长差不多，光经过物体边缘时发生的弯曲只有几个微米。但不论大小如何，只有波动才能解释光在双缝实验中的行为。
在1807年，牛顿去世后的80年，扬这样描述双缝实验：
“图案的中部总是亮的，在两边亮条纹所在的位置上，光从一个小孔到达这点必定比从另一个小孔到达这一点要多走一、二、三或更多倍的确定起伏距离（波长），而相间的暗条纹对应于相差半个、一个半、两个半或更多的确定起伏距离。”
这一描述完全正确，10年后扬提出光是横波（波的传播方向与振动方向垂直），而非纵波（波的传播方向与振动方向一致，代表例子是声音的波动）。
我们可能认为这应该足以证明光的波动本性了。但即使是扬也无法说服他那一时代的科学界，使人们相信牛顿的说法是错误的。在当时，认为牛顿会有什么错，似乎显得有些不爱国，甚至有点不光彩，这种感情广泛传播；而且对扬的很多同事来说，用叠加在一起的两束光会产生黑暗是不可理解的。我们已经习惯了用波的观点来看待双缝实验，所以认为这是常识。但在19世纪早期，常识是把两束光加在一起总会使亮度增加；而用两束光相叠加制造黑暗的想法，按一位与扬同时代的人的说法，是“在人类进行假设的历史中，我们能记得的最不可理解的叠加。”作为非英国人最终推翻微粒说的是一无所知（这并不奇怪，要知道在1799年到1815年间除短暂的时间外，英国一直在与法国交战）。
奥古斯丁·菲涅耳，1788年生于诺曼底的布罗意城。1809年他成为一名工程师，为政府在各地的筑路计划工作。由于他对光学的兴趣只是业余爱好，所以他并不是科学家圈子里的人，尽管即使在战时，科学家们也可能获知扬的工作结果，但菲涅耳并不知道。当拿破仑被打败并流放到埃尔巴时，菲涅耳成了一名“保皇派”，因此，当1815年拿破仑从埃尔巴回来进行百日复兴时，菲涅耳有可能是辞职抗议，也可能是被解职（历史记录并不清楚）。总之，当时他被关在诺曼底的家里，在这段时间里，他把自己初步成形的思想发展成为一个成熟的理论。当拿破仑被最终推翻后，他回到了工程师的岗位，光学又一次成了业余爱好。
但他在业余时间和那段强制的空闲时间里所做的工作足以使粒子论寿终正寝。