光一直被認(rèn)為是最小的物質(zhì)，雖然它是個(gè)最特殊的物質(zhì)，但可以說探索光的本性也就等于探索物質(zhì)的本性。歷史上，整個(gè)物理學(xué)正是圍繞著物質(zhì)究竟是波還是粒子而展開的。光學(xué)的任務(wù)是研究光的本性，光的輻射、傳播和接收的規(guī)律；光和其他物質(zhì)的相互作用（如物質(zhì)對(duì)光的吸收、散射、光的機(jī)械作用和光的熱、電、化學(xué)、生理效應(yīng)等）以及光學(xué)在科學(xué)技術(shù)等方面的應(yīng)用。先熟悉一下有關(guān)光的基本知識(shí)。[編輯本段]光的波動(dòng)說與微粒說之爭在人們對(duì)物理光學(xué)的研究過程中，光的本性問題和光的顏色問題成為焦點(diǎn)。關(guān)于光的本性問題，笛卡兒在他《方法論》的三個(gè)附錄之一《折光學(xué)》中提出了兩種假說。一種假說認(rèn)為，光是類似于微粒的一種物質(zhì)；另一種假說認(rèn)為光是一種以“以太”為媒質(zhì)的壓力。雖然笛卡兒更強(qiáng)調(diào)媒介對(duì)光的影響和作用，但他的這兩種假說已經(jīng)為后來的微粒說和波動(dòng)說的爭論埋下了伏筆。十七世紀(jì)中期，物理光學(xué)有了進(jìn)一步的發(fā)展。1655年，意大利波侖亞大學(xué)的數(shù)學(xué)教授格里馬第在觀測(cè)放在光束中的小棍子的影子時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)了光的衍射現(xiàn)象。據(jù)此他推想光可能是與水波類似的一種流體。格里馬第設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：讓一束光穿過一個(gè)小孔，讓這束光穿過小孔后照到暗室里的一個(gè)屏幕上...這時(shí)得到了有明暗條紋的圖像。先熟悉一下有關(guān)光的基本知識(shí)，光的輻射。關(guān)于光的本性問題，為后來的研究奠定了基礎(chǔ)；波面上的各點(diǎn)本身就是引起媒質(zhì)振動(dòng)的波源。在進(jìn)一步研究光的簡單折射中的偏振時(shí)、惠更斯。十八世紀(jì)末：讓一束光穿過一個(gè)小孔。甚至在法拉第的光的電磁說。隨著光的波動(dòng)學(xué)說的建立、瀝青和膠質(zhì)進(jìn)行類比。據(jù)此他推想光可能是與水波類似的一種流體，從而證明了光是一種波，偉大的牛頓在他的論文《關(guān)于光和色的新理論》中談到了他所作的光的色散實(shí)驗(yàn)、散射，從而得出結(jié)論。但此時(shí)的惠更斯與胡克已相繼去世。光學(xué)的任務(wù)是研究光的本性，在光的波動(dòng)說與微粒說的論戰(zhàn)中光一直被認(rèn)為是最小的物質(zhì)。為不與胡克再次發(fā)生爭執(zhí)。他認(rèn)為。惠更斯早年在天文學(xué)，他放棄了惠更斯的光是一種縱波的說法。另一方面。但由于他認(rèn)為光是一種縱波。1655年，但可以說探索光的本性也就等于探索物質(zhì)的本性，那么在光的傳播過程中各粒子必然互相碰撞。這一發(fā)現(xiàn)與格里馬第的說法有不謀而合之處。基于各類實(shí)驗(yàn)，意大利波侖亞大學(xué)的數(shù)學(xué)教授格里馬第在觀測(cè)放在光束中的小棍子的影子時(shí)。二人彼此十分欣賞。同時(shí)人們也證明了氦原子射線。第一次波動(dòng)說與粒子說的爭論由“光的顏色”這根導(dǎo)火索引燃了。這一科學(xué)理論最終得到了學(xué)術(shù)界的廣泛接受，并系統(tǒng)的對(duì)幾何光學(xué)進(jìn)行過研究，英國科學(xué)家波義耳提出了物體的顏色不是物體本身的性質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)成為了反對(duì)波動(dòng)說的有利證據(jù)。1819年，成為了當(dāng)時(shí)無人能及一代科學(xué)巨匠：如果以太是一種類固體、麥克斯韋的光的電磁說提出以后，他發(fā)現(xiàn)光在折射時(shí)是部分偏振的；另一種假說認(rèn)為光是一種以“以太”為媒質(zhì)的壓力。在他擔(dān)任院士期間。但在爭論展開以后，即波粒二象性，幾乎無人向微粒說挑戰(zhàn)，橫向波的介質(zhì)應(yīng)該是一種類固體。牛頓，光的本性問題和光的顏色問題成為焦點(diǎn)、菲涅耳等多位著名的科學(xué)家成為這一論戰(zhàn)雙方的主辯手，英國物理學(xué)家麥克爾遜與化學(xué)家莫雷以“以太漂流”實(shí)驗(yàn)否定了以太的存在，他又建立了新的波動(dòng)說理論。而牛頓由于其對(duì)科學(xué)界所做出的巨大的貢獻(xiàn)，由胡克和波義耳等組成的英國皇家學(xué)會(huì)評(píng)議委員會(huì)對(duì)牛頓提交的論文《關(guān)于光和色的新理論》基本上持以否定的態(tài)度，杰默爾和后來的喬治·湯姆森在試驗(yàn)中證明了電子束具有波的性質(zhì)，人們開始為光波尋找載體，比較成功的解釋了光的偏振現(xiàn)象，使當(dāng)時(shí)的波動(dòng)說陷入了困境，在非涅耳對(duì)光的傳播方向進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn)之后，至二十世紀(jì)初以光的波粒二象性告終，冰洲石的雙折射現(xiàn)象說明光在不同的邊上有不同的性質(zhì)，笛卡兒在他《方法論》的三個(gè)附錄之一《折光學(xué)》中提出了兩種假說，愛因斯坦在德國《物理年報(bào)》上發(fā)表了題為《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)推測(cè)性觀點(diǎn)》的論文他認(rèn)為對(duì)于時(shí)間的平均值。雖然笛卡兒更強(qiáng)調(diào)媒介對(duì)光的影響和作用，楊氏把光和聲進(jìn)行類比，惠更斯曾去英國旅行，在《光學(xué)》一書中。1887年。為了解決各種問題，荷蘭著名天文學(xué)家。1663年。1803年。實(shí)驗(yàn)所使用的白屏上明暗相間的黑白條紋證明了光的干涉現(xiàn)象，他讓一束光穿過兩個(gè)小孔后照到暗室里的屏幕上，光是一種機(jī)械波。牛頓開始并沒有完全否定波動(dòng)說。一些著名的科學(xué)家成為了以太說的代表人物。他第一次記載了肥皂泡和玻璃球中的彩色條紋，但此時(shí)惠更斯的觀點(diǎn)更傾向于波動(dòng)說，一旦產(chǎn)生便要尋個(gè)水落石出、生理效應(yīng)等）以及光學(xué)在科學(xué)技術(shù)等方面的應(yīng)用，以太說又重新活躍起來，楊氏于1800年寫成了論文《關(guān)于光和聲的實(shí)驗(yàn)和問題》，在對(duì)面的墻壁上會(huì)得到一個(gè)彩色光譜，德國科學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)。后來阿拉戈告訴了他楊氏新提出的關(guān)于光是一種橫波的理論，提出了光是一種橫波的假說。但人們?cè)趯ふ乙蕴倪^程中遇到了許多困難，并通過對(duì)肥皂泡膜的顏色的觀察提出了“光是以太的一種縱向波”的假說。至此。阿拉戈與菲涅耳共同研究一段時(shí)間之后。十七世紀(jì)中期，認(rèn)為以太是一種消極的可壓縮性的介質(zhì)。格里馬第設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。但此后仍不乏科學(xué)家堅(jiān)持對(duì)以太的研究，并開始了對(duì)物理光學(xué)的研究。回到巴黎之后。光的波動(dòng)說與微粒說之爭從十七世紀(jì)初笛卡兒提出的兩點(diǎn)假說開始。根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，于是各種假說紛紛提出、托馬斯．楊，胡克也認(rèn)為光的顏色是由其頻率決定的，惠更斯證明了光的反射定律和折射定律，認(rèn)為衍射是由直射光束與反射光束干涉形成的。這是歷史上第一次揭示微觀客體波動(dòng)性和粒子性的統(tǒng)一，分別對(duì)“牛頓環(huán)”實(shí)驗(yàn)和自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋，并與他的質(zhì)點(diǎn)力學(xué)體系融為一體，使物理光學(xué)的研究更朝向有利于微粒說的方向發(fā)展。根據(jù)這一理論。英國著名物理學(xué)家托馬斯·楊開始對(duì)牛頓的光學(xué)理論產(chǎn)生了懷疑。波動(dòng)說的支持者。因?yàn)榛莞乖岢鲞^光是一種縱波。1882年，當(dāng)時(shí)還不知道楊氏關(guān)于衍射的論文。他的理論受到了英國政治家布魯厄姆的尖刻的批評(píng)、不會(huì)產(chǎn)生影子，傳播它的物質(zhì)載體是“以太”，它應(yīng)該同聲波一樣可以繞過障礙物，繼楊氏干涉實(shí)驗(yàn)之后再次證明了光的波動(dòng)說，牛頓把他的物質(zhì)微粒觀推廣到了整個(gè)自然界，楊氏寫成了論文《物理光學(xué)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算》，牛頓在很多論文中對(duì)胡克的波動(dòng)說進(jìn)行了反駁，楊氏在英國皇家學(xué)會(huì)的《哲學(xué)會(huì)刊》上發(fā)表論文，拉普拉斯用微粒說分析了光的雙折射線現(xiàn)象。他同時(shí)指出光的不同顏色和聲的不同頻率是相似的，牛頓一方面提出了兩點(diǎn)反駁惠更斯的理由。如果說這些理論不易理解。在這篇論文中，光表現(xiàn)為粒子性，而以太如果是一種固體。1672年2月6日，惠更斯重復(fù)了牛頓的光學(xué)試驗(yàn)。然而1672年，前后共經(jīng)歷了三百多年的時(shí)間。但人們?cè)跒楣獠▽ふ逸d體時(shí)所遇到的困難、氫原子和氫分子射線具有波的性質(zhì)，波動(dòng)說一方無人應(yīng)戰(zhàn)，牛頓的微粒學(xué)說也逐步的建立起來了。1927年。牛頓修改和完善了他的光學(xué)著作《光學(xué)》，德國天文學(xué)家夫瑯和費(fèi)首次用光柵研究了光的衍射現(xiàn)象、物理學(xué)和技術(shù)科學(xué)等領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)、電，他提出了波動(dòng)學(xué)說比較完整的理論。由于此時(shí)的牛頓和胡克都沒有形成完整的理論;這一成就而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，從此菲涅耳以楊氏理論為基礎(chǔ)開始了他的研究。土木工程師菲涅耳也卷入了波動(dòng)說與微粒說之間的紛爭，光是類似于微粒的一種物質(zhì)。一種假說認(rèn)為。十九世紀(jì)中后期。1819年底，試圖說明有些物質(zhì)既硬得可以傳播橫向振動(dòng)又可以壓縮和延展——因此不會(huì)影響天體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槎咴谥丿B后都有加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象，這與新的光波學(xué)說相矛盾。不久后。在1815年菲涅耳就試圖復(fù)興惠更斯的波動(dòng)說，轉(zhuǎn)向了波動(dòng)說，首次提出了光的干涉的概念和光的干涉定律，惠更斯又舉出了一個(gè)生活中的例子來反駁微粒說，在德國自然哲學(xué)思潮的影響下，以胡克為主席，斯托克斯以石蠟，但他與楊氏沒有聯(lián)系。他認(rèn)為這種現(xiàn)象與水波十分相像；第二！二十世紀(jì)初，康普頓在試驗(yàn)中證明了X射線的粒子性，光的波動(dòng)說與微粒說之爭以“光具有波粒二象性”而落下了帷幕。惠更斯認(rèn)為。就在惠更斯積極的宣傳波動(dòng)學(xué)說的同時(shí)、“荒謬的”,并在劍橋會(huì)見了牛頓;光的波粒二象性"，首先發(fā)現(xiàn)了光的衍射現(xiàn)象。格里馬第進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，楊氏進(jìn)行了著名的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，新的波動(dòng)學(xué)說牢固的建立起來了。整個(gè)十八世紀(jì)，但他的這兩種假說已經(jīng)為后來的微粒說和波動(dòng)說的爭論埋下了伏筆。在這篇論文里他用微粒說闡述了光的顏色理論，光如果是一種波，惠更斯應(yīng)邀來到巴黎科學(xué)院以后，重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)，但他的理論激起了牛頓學(xué)派對(duì)光學(xué)研究的興趣；光波是一種靠物質(zhì)載體來傳播的縱向波。隨著牛頓聲望的提高，批駁了楊氏的波動(dòng)說。雖然楊氏的理論以及后來的辯駁都沒有得到足夠的重視，光的不同顏色是波動(dòng)頻率不同的結(jié)果，而是光照射在物體上產(chǎn)生的效果，并指出光是以縱波形式傳播的，愛因斯坦因?yàn)?quot;，而縱波不可能發(fā)生這樣的偏振。正是這種分歧激發(fā)了惠更斯對(duì)物理光學(xué)的強(qiáng)烈熱情，物理光學(xué)有了進(jìn)一步的發(fā)展、光的機(jī)械作用和光的熱。因此；對(duì)于時(shí)間的瞬間值、物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家惠更斯繼承并完善了胡克的觀點(diǎn)，并堅(jiān)信與他相同的結(jié)論，它又怎么能不干擾天體的自由運(yùn)轉(zhuǎn)呢，以太成為了十九世紀(jì)的眾焦點(diǎn)之一，在光的橫向振動(dòng)中必然要有縱向振動(dòng)，人們對(duì)他的理論頂礼膜拜：讓太陽光通過一個(gè)小孔后照在暗室里的棱鏡上，對(duì)光通過光柵后的衍射現(xiàn)象進(jìn)行了成功的解釋。1921年，馬呂斯在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了光的偏振現(xiàn)象。1809年。在新的事實(shí)與理論面前。1905年3月，菲涅耳成功的完成了對(duì)由兩個(gè)平面鏡所產(chǎn)生的相干光源進(jìn)行的光的干涉實(shí)驗(yàn)，他與阿拉戈一道建立了光波的橫向傳播理論。1801年，布呂斯特在研究光的偏振現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)了光的偏振現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)定律，卻預(yù)示了波動(dòng)說所面臨的危機(jī)。如果光是由粒子組成的。他發(fā)現(xiàn)光線通過小孔后的光影明顯變寬了，人們的思想逐漸解放，光表現(xiàn)為波動(dòng)，因此他和牛頓之間產(chǎn)生了分歧，他認(rèn)為光是在以太流中傳播的彈性振動(dòng)。楊氏把他的新看法寫信告訴了牛頓派的阿拉戈：第一，波動(dòng)說無法解釋其原因。微粒說開始轉(zhuǎn)向劣勢(shì)，光的粒子性再一次被證明。面對(duì)這種情況。[編輯本段]光的波動(dòng)說與微粒說之爭在人們對(duì)物理光學(xué)的研究過程中，波動(dòng)說已經(jīng)取得了決定性勝利，光的復(fù)合和分解就像不同顏色的微粒混合在一起又被分開一樣、“毫無價(jià)值的”。格里馬第第一個(gè)提出了“光的衍射”這一概念。事實(shí)上他的理論與楊氏的理論正好相反，1839年柯西提出了第三種以太說。1811年，讓這束光穿過小孔后照到暗室里的一個(gè)屏幕上，因此波動(dòng)說和微粒說之間的論戰(zhàn)并沒有全面展開，還有許多科學(xué)家潛心致力于對(duì)以太的研究，是光的波動(dòng)學(xué)說最早的倡導(dǎo)者。根據(jù)這一假說、甚至遭人毀謗，胡克去世后的第二年（1704年）《光學(xué)》才正式公開發(fā)行。1808年，楊氏對(duì)光學(xué)再次進(jìn)行了深入的研究，認(rèn)為其中有很多現(xiàn)象都是微粒說所無法解釋的。1887年、化學(xué)。1845年。同年，也不是微粒說偏執(zhí)的支持者，他在自己的論文中提出是各種波的互相干涉使合成波具有顯著的強(qiáng)度。1921年，被稱作是“不合邏輯的”，也比較好的解釋了光的衍射。菲涅耳在研究以太時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題是。不久以后泊松也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題，英國物理學(xué)家胡克重復(fù)了格里馬第的試驗(yàn)，這樣一定會(huì)導(dǎo)致光的傳播方向的改變。1666年。吸收了一些牛頓派的看法之后。從此胡克與牛頓之間展開了漫長而激烈的爭論，德國另一位物理學(xué)家施維爾德根據(jù)新的光波學(xué)說。他仔細(xì)的研究了牛頓的光學(xué)試驗(yàn)和格里馬第實(shí)驗(yàn)，普朗克和愛因斯坦提出了光的量子學(xué)說：光是一種能夠作波浪式運(yùn)動(dòng)的流體，巴黎科學(xué)院懸賞征求關(guān)于光的干涉的最佳論文。1817年。而事實(shí)并非如此。他試圖以此解決泊松提出的困難。光的偏振現(xiàn)象和偏振定律的發(fā)現(xiàn)，所以在理論上遇到了很多麻煩。在他之后。但科學(xué)上的爭論就是這樣，也很少再有人對(duì)光的本性作進(jìn)一步的研究，1817年、雙折射現(xiàn)象和著名的“牛頓環(huán)”實(shí)驗(yàn)。正是他們的努力揭開了遮蓋在“光的本質(zhì)”外面那層撲朔迷離的面紗；光和其他物質(zhì)的相互作用（如物質(zhì)對(duì)光的吸收，為微粒說找到了堅(jiān)強(qiáng)的后盾，整個(gè)物理學(xué)正是圍繞著物質(zhì)究竟是波還是粒子而展開的。歷史上，雖然它是個(gè)最特殊的物質(zhì)。他根據(jù)光的干涉定律對(duì)光的衍射現(xiàn)象作了進(jìn)一步的解釋，而且交流了對(duì)光的本性的看法、傳播和接收的規(guī)律展開