Этапы формирования современной теории определения света: 

I Этап.Корпускулярная теория света (17 век; Ньютон): свет является потоком мельчайших частиц, движущихся с большими скоростями.

II Этап.Волновая теория света (18 век; Гюйгенс, Планк): свет - это распространение колебаний в пространстве.

III Этап.Электромагнитная теория света (19 век; Максвелл): свет является по природе электромагнитным колебанием, которое вписывается в общую шкалу вибраторов.

VI Этап.Квантовая теория света (20 век; Эйнштейн): свет - это поток мельчайших порций энергий, называемая квантами.

V Этап.Квантово-волновой дуализм (20 век): свет одновременно является и волной, и частицей  в зависимости от того, где он распространяется.

 Первые представления о природе света были заложены в глубокой древности. Греческий философ Платон (427–327 гг до н.э.) создал одну из первых теорий света. Евклид и Аристотель (300–250 гг до н.э.) опытным путем установили такие основные законы оптических явлений, как прямолинейное распространение света и независимость световых пучков, отражение и преломление. Аристотель впервые объяснил сущность зрения.

 Несмотря на то, что теоретические положения древних философов, а позднее и ученых средних веков, были недостаточными и противоречивыми, они способствовали формированию правильных взглядов на сущность световых явлений и положили начало дальнейшему развития теории света и созданию разнообразных оптических приборов. По мере накопления новых исследований о свойствах световых явлений изменилась точка зрения на природу света. Считается, что историю изучения природы света следует начинать с XVII века.

 В средние века стали известны эмпирические правила построения изображений, даваемых линзами. В 1590 г. З. Янсен построил первый микроскоп, в 1609 г. Г. Галилей изобрел телескоп. Количественный закон преломления света при прохождении границы раздела двух сред установил в 1620 г. В. Снеллиус. Математическая запись этого закона в виде , принадлежит Р. Декарту (1637 г.) Он же попытался объяснить этот закон исходя из корпускулярной теории. Впоследствии формулировкой принципа Ферма (1660 г.) был завершен фундамент построения геометрической оптики. Дальнейшее развитие оптики связано с открытиями дифракции и интерференции света (Ф. Гримальди, 1665 г.), двойного лучепреломления (Э. Бартолин, 1669 г.) и с работами И. Ньютона, Р. Гука, Х. Гюйгенса.

 В конце XVII века на основе многовекового опыта и развития представлений о свете возникли две мощные теории света – корпускулярная (Ньютон – Декарт) и волновая (Гук – Гюйгенс). Корпускулярные воззрения на природу света И. Ньютон развил в стройную теорию истечения. Свет – корпускулы, испускаемые телами и летящие с огромной скоростью. К анализу движения световых корпускул Ньютон, естественно, применил сформулированные им законы механики. Из этих представлений он легко вывел законы отражения и преломления света.

 Однако из рассуждений Ньютона следовало, что скорость света в веществе больше скорости света в вакууме:

sin(a)/sin(b)=v/c=n.

 Кроме того, в 1666 г. Ньютон показал, что белый свет является составным и содержит «чистые цвета», каждый из которых характеризуется своей преломляемостью, т.е. дал понятие дисперсии света. Эта особенность была объяснена различием масс корпускул.

 В то же время в XVII в. (наряду с концепцией Декарта – Ньютона) развивалась противоположная, волновая теория Гука – Гюйгенса о том, что свет есть процесс распространения продольных деформаций в некоторой среде, пронизывающей все тело, – в мировом эфире.

 К концу XVII в. в оптике сложилось весьма своеобразное положение. И та и другая теории объясняли основные оптические закономерности: прямолинейность распространения, законы отражения и преломления. Дальнейшие попытки более полного объяснения наблюдаемых фактов приводили к затруднению в обеих теориях.

 Гюйгенс не смог объяснить физической причины наличия различных цветов и механизм изменения скорости распространения света в эфире, пронизывающем различные среды.

 Ньютону трудно было объяснить, почему при падении на границу двух сред происходит частичное и отражение, и преломление, а также интерференцию и дисперсию света. Однако огромный авторитет Ньютона и незавершенность волновой теории привели к тому, что весь XVIII в. прошел под знаком корпускулярной теории.

 Начало XIX в. характеризуется интенсивным развитием математической теории колебаний и волн и ее приложением к объяснению ряда оптических явлений. В связи с работами Т. Юнга и О. Френеля победа временно перешла к волновой оптике.

· 1801 г. Т. Юнг формулирует принцип интерференции и объяснил цвета тонких пленок.

· 1818 г. О. Френель объясняет явление дифракции.

· 1840 г. О. Френель и Д. Арго исследуют интерференцию поляризованного света и доказывают поперечность световых колебаний.

· 1841 г. О. Френель строит теорию кристаллооптических колебаний.

· 1849 г. А. Физо измерил скорость света и рассчитал по волновой теории коэффициент преломления воды , что совпало с экспериментом.

· 1848 г. М. Фарадей открыл вращение плоскости поляризации света в магнитном поле (эффект Фарадея).

· 1860 г. Дж. Максвелл, основываясь на открытии Фарадея, пришел к выводу, что свет есть электромагнитные волны, а не упругие.

· 1888 г. Г. Герц экспериментально подтвердил, что электромагнитное поле распространяется со скоростью света с.

· 1899 г. П.Н. Лебедев измерил давление света.

 Казалось, что спор полностью решен в пользу волновой теории света, так как в середине XIX в. были обнаружены факты, указывающие на связь и аналогию оптических и электрических явлений. Фарадеем, Максвеллом и другими учеными было показано, что свет – частный случай электромагнитной волны с длиной волны приблизительно 400 - 760 нм. Только этот приблизительный и для каждого человека индивидуальный интервал длин волн оказывает воздействие на наш глаз и является собственно светом. Но и более длинные и более короткие волны имеют одну и ту же природу, что и свет.

 Несмотря на огромные успехи в электромагнитной теории света, к концу XIX в. начали накапливаться новые факты, противоречащие волновой теории света. Волновая теория не смогла объяснить распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела и явление фотоэффекта, которое в 1890 г. исследовал А.Г. Столетов.

 На рубеже XIX и XX веков лорд Кельвин вдохновенно провозглашал тост за здоровье физиков XIX века, которые построили величественное здание физики, и оставили XX веку лишь возможность уточнять знаки после запятой в мировых константах, введенных в XIX веке. Вместе с тем в своей лекции, прочитанной в Королевском обществе 27 апреля 1900 года, с названием «Тучи XIX века над динамической теорией теплоты и света» он прозорливо отмечал: «Красота и ясность динамической теории, принимающей тепло и свет за формы движения, в настоящее время затмевается двумя тучами».

 Первая «туча» по Кельвину связана с известными опытами Майкельсона—Морли, вторая касается противоречия между распределением энергии согласно Максвеллу—Больцману и экспериментальными данными об удельных теплоемкостях газов при учете колебательных и вращательных степеней свободы. Вторая проблема оказалась связанной с проблемой излучения черного тела. Теперь известно, что из первой «тучи» в дальнейшем выросла теория относительности, а из второй — современная квантовая физика.

   История оптики   

Эскиз Томаса Юнга дифракции с двумя разрезами, которую он представил Королевскому Обществу в 1803