光线是如何工作的

几个世纪以来，我们对光的看法发生了巨大的变化。关于光的第一个真正的理论来自古希腊。许多理论试图将光描述为雷从一点到另一点的直线。以直角三角形定理而闻名的毕达哥拉斯提出，视觉是由从人的眼睛中射出的光线照射到物体上产生的。伊壁鸠鲁则持相反观点:物体产生光线，然后光线进入眼睛。其他希腊哲学家——最著名的是欧几里得和托勒密——非常成功地使用射线图来展示光如何从光滑表面反射或弯曲，当它从一种透明介质到另一种透明介质。

阿拉伯学者采纳了这些观点，并进一步完善了它们，发展了现在所知的理论几何光学——将几何方法应用于透镜的光学，镜子和棱镜。最著名的几何光学实践者是伊本·海塞姆(Ibn al-Haytham)，他生活在公元965年至1039年的伊拉克。Ibn al-Haytham确定了人眼的光学元件，并正确地将视觉描述为光线从物体反射到人眼的过程。这位阿拉伯科学家还发明了针孔照相机，发现了折射定律，并研究了一些基于光的现象，如彩虹和日食．

到了17世纪，一些著名的欧洲科学家开始对光有不同的看法。其中一个关键人物是荷兰数学家兼天文学家克里斯蒂安·惠更斯。1690年，惠更斯发表了他的《光论》，他在书中描述了波动的理论．在这个理论中，他推测存在某种无形的介质——以太——填充了物体之间的所有空白空间。他进一步推测，当一个发光的物体在以太中引起一系列的波或振动时，光就形成了。然后这些波向前推进，直到遇到一个物体。如果那个物体是眼睛，电波刺激视觉。

这是最早的，也是最有说服力的光波动理论之一。并不是每个人都接受它。艾萨克·牛顿就是其中之一。1704年，牛顿提出了一个不同的观点——他将光描述为微粒或粒子。毕竟，光沿直线传播，然后在镜子上反弹，就像球在墙上反弹一样。没有人真的看到过光粒子，但即使是现在，也很容易解释为什么会这样。这些粒子可能太小，或者移动太快，以至于我们看不见，或者我们的眼睛可以直接看穿它们。

事实证明，所有这些理论都同时是对的和错的。它们在描述光的某些行为时都很有用。