微粒說與波動說

微粒說與波動說不但能夠解釋微粒說所能解釋的那些光學現象，而且還能較好地解釋雙折射和光束獨立性現象，優於微粒說。

正文

歷史上關於光現象本質的兩種對立的學說。微粒說以I.牛頓為代表，波動說以C.惠更斯為代表。按照牛頓的微粒說，光線是微粒流，它遵循力學規律以一定的速度在真空或介質中運動。按照波動說，光是存在於宇宙中的類似於彈性介質的以太機械振動波。
微粒說與波動說都有較早的思想淵源，17世紀，在實驗的基礎上形成了科學的形態。微粒說能夠較好地解釋光的直線傳播、反射和折射現象，但難以解釋光的干涉和衍射、光束的獨立性和光的雙折射等現象。荷蘭物理學家惠更斯把光和聲類比，並把光看作是一彈性機械縱波，提出了光的波動說。這一學說不但能夠解釋微粒說所能解釋的那些光學現象，而且還能較好地解釋雙折射和光束獨立性現象，優於微粒說。但是，由於機械唯物主義自然觀在當時占據統治地位，加之惠更斯的波動說還沒有認識到光是一種橫波，不能解釋與橫波有關的現象。因此，微粒說在18世紀一度占統治地位。
19世紀初,T.揚作了雙縫實驗,提出了光的波長、頻率等概念，很好地解釋了光的干涉和衍射現象。接著A.J.菲涅耳和D.F.阿拉果研究了光的偏振和偏振光的干涉現象，確定了光是橫波。19世紀中葉，由於電磁場理論的建立，揭示了光現象和電磁現象的內在聯繫，確認光波是一種電磁波。電磁理論的進一步發展，使電磁場的概念代替了機械以太的概念。光的電磁理論宣告了光的波動說的勝利。
1905年，A.愛因斯坦提出光量子概念，20世紀20年代建立的量子力學，進一步確立了包括光量子在內的一切微觀粒子都具有波－粒二象性理論，徹底破除了把光的本質僅僅看成是微粒或僅僅看成是波動的片面觀點。光既具有微粒性又具有波動性，二者處於辯證統一之中。至於這種統一的具體機制如何，有待於現代物理學的繼續探索。