世界历史博览 4

第九十九章光的微粒说与波动说的论战

　　荷兰物理学家克里斯蒂安惠更斯（1629-1695）是光的波动学说的创立者。1690年他在《论光》一书中提出“光同声一样是以球面波的形式向外传播的，光波到达的每一点都可看成是彼得一世次波源，在光波传播的任何时刻，所有这些次波波面的包络面形成整个波在该时刻的新波面”。但惠更斯又错误地假设光是纵波。光的波动学说合理地解释了光的反射、折射、衍射，但对于几何光学的基础--光的直线传播却无法解释。牛顿是光的波动学说的反对者，光的微粒学说的倡导者。1704年在《光学》一书中，引用了他本人1666年做的一个实验，让太阳光通过一个三棱玻璃镜，在三棱镜后的屏幕上，牛顿兴奋地看到了一个颜色按一定顺序排列的彩带。这是人类第一次观察到太阳光（白光）光谱。以此为例，牛顿用光的微粒说解释了光的直线传播，但由于牛顿不接受波动学说，因此他无法解释自己的另一个惊人发现--牛顿环。两种学说各自能解释一部分实验现象，无法解释另一部分实验现象。而有关光在媒质中的传播速度问题构成了这两种学说争论的焦点。微粒说认为，密媒质中的光速大于疏媒质中的光速；波动说则得到恰好相反的解释。受实验条件所限，当时无法判断谁是谁非。两种学说几乎产生于同一时代，牛顿由于完成了经典力学，享有盛誉，使微粒说长期占有优势地位。科学发展史上这场长达200多年的论战，将光学引上了发展之路，使人类在论战中揭开了光的层层面纱，认清了它的本质。