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光的微粒說解釋
光的微粒說光學是一門最古老的物理學分支之一．光的本性問題一直是人們十分關心和熱衷探討的問題．17世紀以來，隨著科學技術的發展，這種爭論達到了空前激烈的地步，也就是物理學史上著名的微粒說與波動說之爭．
１．根深蒂固的微粒說
１７世紀的科學巨匠牛頓，也是光學大師，關於光的本性，牛頓是這樣認為的：光是由一顆顆像小彈丸一樣的機械微粒所組成的粒子流，發光物體接連不斷地向周圍空間發射高速直線飛行的光粒子流，一旦這些光粒子進入人的眼睛，衝擊視網膜，就引起了視覺，這就是光的微粒說．牛頓用微粒說輕而易舉地解釋了光的直進、反射和折射現象．由於微粒說通俗易懂，又能解釋常見的一些光學現象，所以很快獲得了人們的承認和支持．
但是，微粒說並不是“萬能”的，比如，它無法解釋為什麼幾束在空間交叉的光線能彼此互不干擾地獨立前時，為什麼光線並不是永遠走直線，而是可以繞過障礙物的邊緣拐彎傳播等現象．
為了解釋這些現象，和牛頓同時代的荷蘭物理學家惠更斯，提出了與微粒說相對立的波動說．惠更斯認為光是一種機械波，由發光物體振動引起，依靠一種特殊的叫做“以太”的彈性媒質來傳播的現象．波動說不但解釋了幾束光線在空間相遇不發生干擾而獨立傳播，而且解釋了光的反射和折射現象，不過在解釋折射現象時，惠更斯假設光在水中的速度小於在空氣中的速度，這與牛頓的解釋正好相反．誰是誰非，拉開了近代科學史上關於光究竟是粒子還是波動的激烈論爭的序幕．
儘管波動說可以解釋不少光學現象，但由於它很不完善，解釋不了人們最熟悉的光的直進和顏色的起源等問題，所以沒有得到廣泛的支持．再加上當時受實驗條件的限制，還無法測出水中的光速，便無法判斷牛頓和惠更斯關於折射現象的假設誰對誰錯．尤其是牛頓在學術界久負盛名，他的擁護者對波動說橫加指責，全盤否定，終於把波動說壓了下去，致使它在很長時間內幾乎銷聲匿跡．而微粒說盛極一時，居然在光學界稱雄整個18世紀．
2．英姿煥發的波動說
進入19世紀以後，曾被微粒說壓得奄奄一息的波動說重新活躍起來．一個個嶄新的實驗事實，使波動說雄姿英發，應付自如，進入了一個“英雄時期”．
第一位向微粒說發起衝擊的是牛頓的同胞托馬斯•楊．1801年，年輕的托馬斯•楊一針見血地說：“儘管我仰慕牛頓的大名，但我並不因此非得認為他是百無一失的．我遺憾地看到，他也會弄錯，而他的權威也許有時阻礙了科學的進步．”托馬斯•楊為了證明光是一種波，他在暗室中做了一個舉世聞名的光的干涉實驗．我們知道，干涉現象是波動的一個特性，托馬斯•楊的成功，證明了光確實是一種波，它只有用波動說才能解釋，微粒說對此一籌莫展．
給微粒說以沉重打擊的第二個實驗是光的衍射實驗．衍射現象也是波的基本特性之一，這是一種波在傳播過程中可以繞過障礙物，或穿過小孔、狹縫而不沿直線傳播的現象．法國物理學家菲涅爾設計了一個實驗，成功地演示了明暗相間的衍射圖樣，在微粒說看來，光的衍射現象則是不可理解的．
給微粒說以致命打擊的是對光速值的精確測定．牛頓和惠更斯在解釋光的折射現象時，對於水中光速的假設是截然相反的，誰是誰非，難以證實．到了19世紀中葉，法國物理學家菲索和付科，分別採用高速鏇轉的齒輪和鏡子，先後精確地測出光在水中的傳播速度只有空氣中速度的四分之三．又一次證明了波動說的正確性．
經過反覆較量，波動說終於壓過了微粒說，取得了穩固的地位．到19世紀60年代，麥克斯韋總結了電磁現象的基本規律，建立了光的電磁理論．到80年代，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，並證明電磁波確實同光一樣，能夠產生反射、折射、干涉、衍射和偏振等現象．利用光的電磁說，對於以前發現的各種光學現象，都可以做出圓滿的解釋．這一切使波動說錦上添花，使它在同微粒說的論戰中，取得了無可爭辯的勝利．
3重整旗鼓的微粒說
正當波動說歡慶勝利的時候，意外的事情發生了，以太存在的否定和光電效應的發現，這些新的實驗事實又一次要置波動說於死地．
波動說認為，光是依靠充滿於整個空間的連續介質——以太做彈性機械振動傳播的．為了驗證以太的存在，1887年，美國物理學家麥可遜和莫雷使用當時最精密的儀器，設計了一個精巧的實驗．結果證明，地球周圍根本不存在什麼機械以太．沒有以太，光波和電磁波是怎樣傳播的呢？面對這一波動說難以克服的困難，微粒說躍躍欲試．光電效應的發現，使微粒說再次“復辟登基”．所謂光電效應，就是指金屬在光的照射下，從金屬表面釋放出電子的現象，所釋放的電子叫做光電子．大量的實驗證明，光電效應的發生，只跟入射光的頻率有關，只要入射光的頻率足夠高，不管它強度多弱，一旦照射到金屬上，立刻就有光電子飛出．而從波動說的觀點看，光電效應是絕對無法理解的．因此，波動說完全陷入了困境．而愛因斯坦運用光量子說——全新意義上的微粒說，把光電效應解釋得一清二楚．至此，光的微粒說又昂首挺胸．活躍在科學的舞台上．但是，愛因斯坦並沒有拋棄波動說，而是把二者巧妙地結合在一起，並辨證地指出：“光——同時又是波，又是粒子，是連續的，又是不連續的．自然界喜歡矛盾……”，這一思想充分體現在他的光量子理論的兩個基本方程Ｅ＝ｈν和ｐ＝(ｈ/λ)中，把粒子和波緊密地聯繫在一起．
