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光的微粒说，也称为光的粒子说，是一种解释光的本质的学说。
它认为光是由粒子组成的，这些粒子以一定的速度在空间中传播。
在17世纪，法国数学家皮埃尔·伽森荻（Pierre Gassendi）提出了物体是由大量坚硬粒子组成的观点，并认为光也是由粒子组成的。
后来，牛顿进一步发展了这一观点，他认为光是由光源发出的微粒，这些微粒在均匀介质中以一定的速度传播。
微粒说能够解释光的直进和反射现象，因为它认为光微粒与光滑平面发生碰撞时的行为与弹性小球相同，遵循反射定律和光的反射定律。
然而，微粒说在解释一些光的现象时存在困难，例如光在两种介质分界面处的折射以及几束光交叉相遇后彼此毫不妨碍地继续向前传播等现象。
此外，微粒说无法解释光的干涉和衍射等现象。
光的波动说后来被提出并逐渐取代了微粒说。
波动说认为光是一种波动，类似于声音的传播，通过介质中的连续振动进行传播。
光的波动说能够解释微粒说无法解释的现象，并且在19世纪末电磁理论的发展中得到了证实。
尽管如此，微粒说仍然在某些领域具有一定的意义。
例如，在量子力学中，光的粒子性被重新引入，用于描述光与物质相互作用时的能量交换和光子发射等现象。
总之，光的微粒说是历史上对光的本质的一种解释，虽然被光的波动说所取代，但在某些特定领域仍有一定意义。
光的粒子学说
光的粒子学说，也称为光量子学说，是由德国物理学家爱因斯坦
在 1905 年提出的。
这个学说认为，光是由一系列离散的能量粒子组成的，这些粒子被称为光子。
根据光的粒子学说，光子具有以下性质：
1. 光子具有能量：光子的能量与光的频率成正比，即频率越高，
光子的能量越大。
2. 光子具有动量：光子的动量与光的波长成反比，即波长越短，
光子的动量越大。
3. 光子具有粒子性：光子是一种具有质量和电荷的粒子，但质量
和电荷非常小，可以忽略不计。
4. 光子的传播速度是光速：光子在真空中的传播速度是光速，即
每秒约为 299,792,458 米。
光的粒子学说对理解光的吸收、发射、散射等现象具有重要意义，也为量子力学的发展奠定了基础。
然而，光的粒子学说并不是对光的本性的完整描述，光还具有波动性，这两种性质在不同的情况下表现出来。
因此，光被认为是一种具有波粒二象性的物质。
光的历史起源光是人类眼睛可以看见的一种电磁波，也称可见光谱。
在科学上的定义，光是指所有的电磁波谱。
光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。
光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。
对于可见光的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在400-700毫米之间。
人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。
因为光是人类生存不可或缺的物质，光的成语非常多，也有同名的歌曲。
苏格兰物理学家詹姆士·克拉克·麦克斯韦——19世纪物理学界的巨人之一的研究成果问世，物理学家们才对光学定律有了确定的了解。
从某些意义上来说，麦克斯韦正是迈克尔·法拉第的对立面。
法拉第在试验中有着惊人的直觉却完全没有受过正式训练，而与法拉第同时代的麦克斯韦则是高等数学的大师。
他在剑桥大学上学时擅长数学物理，在那里艾萨克·牛顿于两个世纪之前完成了自己的工作。
牛顿发明了微积分。
微积分以“微分方程”的语言来表述，描述事物在时间和空间中如何顺利地经历细微的变化。
海洋波浪、液体、气体和炮弹的运动都可以用微分方程的语言进行描述。
麦克斯韦抱着清晰的目标开始了工作——用精确的微分方程表达法拉第革命性的研究结果和他的力场。
麦克斯韦从法拉第电场可以转变为磁场且反之亦然这一发现着手。
他采用了法拉第对于力场的描述，并且用微分方程的精确语言重写，得出了现代科学中最重要的方程组之一。
它们是一组8个看起来十分艰深的方程式。
世界上的每一位物理学家和工程师在研究生阶段学习掌握电磁学时都必须努力消化这些方程式。
随后，麦克斯韦向自己提出了具有决定性意义的问题：如果磁场可以转变为电场，并且反之亦然，那若它们被永远不断地相互转变会发生什么情况？麦克斯韦发现这些电—磁场会制造出一种波，与海洋波十分类似。
令他吃惊的是，他计算了这些波的速度，发现那正是光的速度！在1864年发现这一事实后，他预言性地写道：“这一速度与光速如此接近，看来我们有充分的理由相信光本身是一种电磁干扰。
4.4光的微粒说和波动说什么是光？光的本性是什么？它由什么组成？每一位研究光学现象的物理学家都必然会涉及这些问题。
从折射定律和色散现象的研究也可看出这一点。
笛卡儿主张波动说，他认为光本质上是一种压力，在完全弹性的、充满一切空间的媒质（以太）中传递，传递的速度无限大。
但他却又用小球的运动来解释光的反射和折射。
牛顿倾向于微粒说，认为光可能是微粒流，这些微粒从光源飞出，在真空或均匀媒质中作惯性运动，但他在研究牛顿环时，却认识到了光的周期性，使他把微粒说和以太振动的思想结合起来，对干涉条纹作出了自己的解释。
可见，不论是笛卡儿还是牛顿，都没有对光的本性作出肯定的判断。
4.4.1早期的波动说胡克明确主张光是一种振动，并根据云母片的薄膜干涉现象作出判断，认为光是类似水波的某种快速脉冲。
在1667年出版的《显微术》一书中，他写道①：“在均匀媒质中，这种运动在各个方向都以同一速度传播，所以发光体的每个脉冲或振动都必然会形成一个球面。
这个球面不断扩大，就如同把石块投进水中在水面一点周围的波或环，膨胀为越来越大的圆环一样（尽管要快得多）。
由此可见，在均匀媒质中激起的这些球面的所有部分都与射线以直角相交。
”荷兰物理学家惠更斯发展了胡克的思想。
他进一步提出光是发光体中微小粒子的振动在弥漫于宇宙空间的以太中的传播过程。
光的传播方式与声音类似，而不是微粒说所设想的像子弹或箭那样的运动。
1678年他向巴黎的法国科学院报告了自己的论点（当时惠更斯正留居巴黎），并于1690年取名《光论》（Traite de laLumiere）正式发表。
他写道①：“假如注意到光线向各个方向以极高的速度传播，以及光线从不同的地点甚至是完全相反的地方发出时，其射线在传播中一条穿过另一条而互相毫无影响，就完全可以明白：当我们看到发光的物体时，决不会是由于这个物体发出的物质迁移所引起，就象穿过空气的子弹或箭那样。
”罗迈（Olaf Roemer， 1644—1710）在1676年根据木星卫蚀的推迟得到光速有限的结论，使惠更斯大受启发。
关于光的几种学说
1．微粒说——牛顿——光是沿直线高速传播的弹性粒子流。
牛顿认为光是一种细微的大小不同的而又迅速运动的粒子，这些粒子遵守力学定律，它们在真空中或均匀介质中由于惯性而作匀速直线运动，因此，光的微粒说能较好地简明直观地解释光的直线传播和光的反射定律以及影的形成和光的色散现象。
(3)微粒说的困难：
①解释光的折射定律比较麻烦，根据牛顿的推算，光在介质中速度要比光在真空中速度要大(后来知道这是错误的，可是当时无法判断这个推算正确与否)。
②不能解释光的独立传播定律：如几束光相遇后会彼此毫无妨碍地继续向前传播。
光的独立传播与光的机械微粒流概念是不相容的，它成为微粒说的致命弱点。
③在介质表面同时存在的反射及折射现象：牛顿认为光的反射是由于光微粒受到介质的排斥所致，折射是微粒受到介质的吸引所致，那么一束光射到介质表面时，既有反射又有折射，为什么介质对光微粒“有亲有疏”呢？
④光的衍射现象更难用微粒说解释。
2．波动说——惠更斯（早期波动说）——光是某种振动在介质中以波的形式向外传播，即光是某种波。
(1)实验基础：光的独立传播规律。
(2)能解释的现象：波的反射、折射现象比较常见，所以波动说解释光的反射、折射是可以令人信服的；对光叠加后又可无妨碍地继续向前传播的解释，也是比较完美的。
(3)波动说的困难：由于惠更斯时代对光的波长是“很短、很短”这一点还不清楚，因此对光照射到不透明物体后会留下清晰的影子，还解释不了(亦即解释不了光的直线传播规律)尽管当时已发现了光的衍射现象，却没有给波动说提供什么理论优势。
二、微粒说与波动说的争论
①争论的焦点：对折射现象的分析，两种学说得到不同结论：微粒说得出光在光密介质中光速大于光疏介质中光速；波动说得出光在光密介质中光速小于光疏介质中光速。
但是，由于当时实验条件限制，无法测量光速，所以无法判断谁对谁错，因此二者争论达一个世纪多。
②微粒说的称雄：两学说几乎是同一时代产生的，各有成功的一方面，但都不能完美地解释当时知道的各种光现象。
但19世纪以前，微粒说一直占统治地位，其原因有以下几点：
a．在17、18世纪中经典力学已成了完美的科学体系，在解释自然现象时和应用于实践方面十分得力。
人们自然容易接受机械运动模型光的微粒说。
b．牛顿的威望比惠更斯高，权威们的思想观点容易被人们所接受。
c．波动说还不完善，比较粗糙，对解释光的直线传播没有足够的说服力。
(2)波动说的复兴
①托马斯·扬的贡献：托马斯·扬提出了光具有频率和波长，完善了光波概念。
他在实验室中做了独创的双孔干涉实验，成功地观察到了光的干涉现象，并且总结出了干涉原理。
②菲涅耳的贡献：菲涅耳以光波干涉的思想补充了惠更斯原理，明确了惠更斯原理的物理意义(后来称为惠更斯——菲涅耳原理)。
成功地解释了各种衍射现象。
【说明】泊松亮斑：
菲涅耳理论公布以后，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出在圆板阴影的中心应该出现一个亮斑。
由于从来没有人报道过这样的事情，并且在影子中央出现亮斑，似乎是十分荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣布他驳倒了菲涅耳的波动理论。
但菲涅耳和阿拉果立即用实验精彩地证实了这一结论，后来人们把这种现象戏称“泊松亮斑。
”3．电磁说：麦克斯韦——光是一种电磁波。
(1)实验基础：
①光和电磁波一样都具有波的性质，都能产生反射、折射、干涉、衍射现象。
②光和电磁波在真空中的速度相等，均等于c=3.0×108m/s。
光和电磁波都可以在真空中传播。
③光和电磁波都是横波。
④实验验证：赫兹在实验中产生了电磁波，并且证明了电磁波也跟光波一样具有反射、折射、干涉、衍射等性质。
他还通过干涉实验测出了一定频率的电磁波的波长，算出了电磁波的波速，结果跟麦克斯韦关于电磁波的波速等于光速的预言符合得相当好。
这就证明了麦克斯韦的光的电磁理论是正确的。
至此，光的波动理论上升为一个崭新的阶段——光的电磁波动理论阶段。
4．光子说：爱因斯坦——在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比。
光子能量E=hv，其中h为普朗克恒量，h=6.63×10-34J·s。
(1)实验基础：光电效应。
光的波动理论在光电效应面前遇到了无法逾越的障碍。
爱因斯坦针对光电效应现象在普朗克量子假设的基础上提出了光量子假设：电磁辐射不仅在发射和吸收时是以能量为hv形式出现，而且还以微粒的形式在空间以光速传播。
即电磁场实际上以量子形态存在，它不仅在吸收和发射时能量是分立的，就是在传播中也具有同样性质；电磁场由光量子组成，每一份光量子的能量为hv，这里，他肯定光具有粒子性，但并不否定光的波动性。
牛顿的微粒说是爱因斯坦光量子思想的起源。
他用动量和能量来描述光的粒子性，用波长和频率来描述光的波动性。
爱因斯坦光量子理论的重要意义，不仅在于对光电效应作出了正确的解释，更重要的是将光视为是波动论和微粒论的一种融合体——光的波粒二象性，使人们对光的本性的认识更前进了一大步。
