เมื่อ พ.ศ.2439 วิลเฮ็ล์ม วีน ค้นพบกฎการแผ่รังสีของวัตถุดำโดยการทดลอง[3] ซึ่งต่อมาเรียกว่า กฎของวีน เพื่อนร่วมงานของเขาคือ มักซ์ พลังค์ ไม่เชื่อถือการทดลองของวิลเฮ็ล์มจนต้องพยายามใช้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าและอุณหพลศาสตร์เพื่อสร้างทฤษฎีประกอบผลการทดลอง ได้เป็นกฎของวีน-พลังค์ ซึ่งใช้ได้เฉพาะที่ความถี่สูง ๆ และไม่ถูกต้องที่ความถี่ต่ำ มัคส์ พลังค์พยายามแก้ไข และต่อมาได้เสนอกฎของพลังค์ซึ่งว่า พลังงานแปรผันตรงกับความถี่ของแม่เหล็กไฟฟ้า อันนำไปสู่การพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม อย่างไรก็ดีนั้นน กฎของวีนยังมีรูปแบบที่ใช้ได้อยู่คือ λ m a x T = c o n s t a n t {\displaystyle \lambda _{\mathrm {max} }T=\mathrm {constant} } ซึ่งว่า สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะมียอดที่ความยาวคลื่น λmax ซึ่งแปรผกผันกับอุณหภูมิ T ต่อมาในปี พ.ศ. 2454 วิลเฮ็ล์ม วีน ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในฐานะผู้คนพบกฎการแผ่รังสีของวัตถุร้อน[1]

เมื่อ พ.ศ. 2441 วิลเฮ็ล์มประดิษฐ์ตัวกรองวีน (Wien filter) หรือตัวคัดเลือกความเร็วสำหรับใช้ศึกษารังสีแอโนด เครื่องมือดังกล่าวประกอบด้วยสนามไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กตั้งฉากกัน เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ผ่านจะตีวงโค้งไปตกที่ระยะต่าง ๆ ตามแต่จะกำหนดโดยมวลของอนุภาคมีประจุ ปัจจุบันใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและสเปกโทรมิเตอร์ รวมถึงเครื่องเร่งอนุภาค ปีเดียวกันนั้นเอง วิลเฮ็ล์มศึกษาแก๊สไอออน (ionized gas) และค้นพบอนุภาคประจุบวกมวลเท่ากับอะตอมไฮโดรเจนโดยใช้ตัวกรองของเขาเอง ต่อมาในปี พ.ศ. 2456 โจเซฟ จอห์น ทอมสัน ได้พัฒนาปรับปรุงตัวกรองวีน และทดลองเพิ่มเติม การทดลองกินเวลานานหลายปี จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2462 เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด เสนอว่า อนุภาคที่วิลเฮ็ล์มค้นพบตั้งแต่แรกนั้นคือโปรตอน (คือ อะตอมไฮโดรเจนเสียอิเล็กตรอนหนึ่งตัว)

ในปี พ.ศ. 2533 วิลเฮ็ล์มอ่านงานของจอร์จ เฟรเดอริก ชาลส์ เซิร์ล (George Frederick Charles Searle) และดัดแปลงทฤษฎีของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในภาษาอังกฤษ) บรรดามวลของสสารทั้งหลายมีที่มาจากคลื่่นแม่เหล็กไฟฟ้า และกำหนดตามสมการ m = ( 4 / 3 ) E / c 2 {\displaystyle m=(4/3)E/c^{2}}