1921年，斯特恩（Otto Stern，1888—1969）和盖拉赫（Walter Gerlach，1889—1979）发明利用原子束在不均匀磁场中偏转的方法测量原子的磁矩，为量子论中空间方向量子化原理提供了证据。朗德（Alfred Landé，1888—1976）于1923年用旧量子论研究原子谱线的反常塞曼效应，发现角动量决定谱线分裂的g因子公式。德国物理学家玻蒂（Wal the r Bothe，1891—1957）发明符合计数法，用以确定宇宙射线的方向和性质，用符合计数法，证实光子电子碰撞过程中能量守恒律、动量守恒律都成立。布希（Hans Busch，1884—1973）指出电场和磁场对带电粒子运动路线的透镜聚焦作用，是电子光学研究的开始。普兰特耳（Ludwig Pr and tl，1875—1953）提出飞行体后湍流的尾流理论。1928年，索末菲（Arnold Sommerfeld，1868—1951）应用量子统计法发展金属的自由电子理论。同年，盖革（Johannes（Hans）Wilhelm Geiger，1882—1945）及其学生瓦尔特·米勒（Wal the r Müller，1905—1979）发明盖革—米勒计数管，用于探测电离辐射。