二、光的微粒说的形成

在光的波动学说形成过程中,关于光的本性另一种对立学说——光的微粒说也逐步建立起来了.

  1. 牛顿在对光的色散现象的研究中提出了光的微粒说.牛顿在光学研究中,从光的色散现象中得出结论;单色的光束是不能再改变的.它们可以说是光的“原子”,就象物质的原子一样.支持光的微粒说的人们认为:单色光是由单一粒子构成的,白光则是各种光粒子的混合物,棱镜只是将它们分类,使各种光粒子有不同的偏转角度.因而牛顿及其追随者把色散现象看作是微粒说的一个证明.而在当时很不完善的波动说却很难解释光的色散问题.惠更斯虽然他知道牛顿的这一研究成果,但在他的著作中却避开而不谈这一问题.

  2. 牛顿根据光的直线传播性质,提出光是微粒流的理论.牛顿在1704年出版的《光学》一书中,根据光的直线传播性质,提出了光是微粒流的理论.他认为光的直线传播是由于这些微粒从光源飞出来,在真空或均匀物质内由于惯性而作匀速直线运动.他说:“光线是否是发光物质发射出来的很小的物体?因为这样一些物体能够直线穿过均匀媒质而不弯曲到影子区域里去,这正是光线的本性.”

  3. 牛顿在解释光的折射定律、衍射、干涉等现象的过程中进一步发展和完善了光的微粒说.

牛顿在分析折射定律时,坚持微粒说的观点,认为光在光密媒质中的速度大于光疏媒质中的速度(实际上这是一种错误观点),但这在当时无法用实验加以检验的.牛顿解释光的衍射现象时认为,当光粒子通过障碍

的边缘时,由于两者之间有引力作用,使光束进入了几何阴影区.这种解释在当时曾被多数人所接受.牛顿在解释光的干涉现象时,认为当光投射到一个物体上的时候,可能激起物体中以太粒子的振动,就好像投入水中的石块在水面上激起波纹一样.他甚至设想可能正是由于这种波依次地赶过光线而引起干涉现象.在解释薄膜干涉时,牛顿已接触到光的周期性概念.

从以上可看出,牛顿对光的本性的看法基本上是倾向于微粒说的观点,但其中也包含一些波动性的观点.而牛顿当时的支持和崇拜者们却把牛顿推举为微粒说的代表.