Anfang des 19. Jahrhunderts sammelten Physiker immer mehr Belege für die Wellennatur des Lichts. Augustin Fresnel gab 1818 unter dieser Annahme eine einleuchtende Erklärung von Beugungserscheinungen. Das war vorbereitet worden durch die Versuche von Thomas Young mit dem Doppelspalt im Jahr 1802 und durch Christian Huygens Idee der Elementarwellen, die von jedem Punkt einer Wellenfront ausgehen.

Joseph Fraunhofer begann etwa zeitgleich umfassende eigene Untersuchungen zur Natur des Lichts, die er 1821 in einer Denkschrift ohne theoretische Einleitung der königlichen Akademie in München vorstellte. Er berichtete von Versuchen mit vielfältigen Änderungen der Anordnung und der beugenden Elemente. Aus den Messungen leitete er Gesetze der Beugung ab, durchaus anders als Fresnel, bei dem die Theorie im Vordergrund stand.

Von großer praktischer Bedeutung wurden Fraunhofers Untersuchungen über optische Beugungsgitter. Unter dem Titel »Gegenseitige Einwirkung einer großen Anzahl gebeugter Strahlen« schrieb er: »Um auf die ganze Fläche des Objektivs des Theodolithfernrohrs eine große Anzahl gleich stark gebeugter Strahlen fallen zu lassen, spannte ich viele gleich dicke Fäden parallel und in gleicher Entfernung nebeneinander auf einen Rahmen; durch die Zwischenräume mußte demnach das Licht gebeugt werden. Damit ich versichert sein möchte, daß die Fäden genau parallel sind, und gleiche Entfernung voneinander haben, machte ich an zwei entgegengesetzten Enden des viereckigen Rahmens in der ganzen Länge hin, eine feine Schraube, bey welcher nahe 169 Gänge auf ein Pariser Zoll gehen; in die Gänge dieser Schraube spannte ich die Fäden …«.