前驱

希腊人最早对光现象作了数学处理,欧几里得在他的《光学》(Optics) 里总结了到他那时为止已有的关于光现象的知识或者猜测。那时已经知道, 在眼睛和被观察物体之间行进的光线是直线;当光线从一个平面镜反射时, 入射角和反射角相等。拆射现象也已经为人所知,古典世界寥客无几有记载的实验研究中,有一个就是托勒密做的光折射实验。他说道,对于两种给定的媒质,入射角和折射角成正比,尽管他的折射表跟这个简单关系不相一致。

按照大多数古代理论,视觉是由从眼睛发出、落在所看到的物体之上的某种东西引起的,或者是由它同它所引起的另一个发射相混合而造成的。另一方面,伊壁鸩鲁派似乎教导说,视觉是物体表面连续发出的薄膜引起的, 它们进入我们的眼睛,使我们对这物体产生连续的印象。这些观念都把光看做是实物。与此相反,亚里士多德坚持认为,光是眼睛和物体之间的媒质的一种性质。这两种解释的论争一直继续到了今天。

最伟大的中世纪光学家是阿拉伯人伊本·海泰姆或者叫阿耳哈曾(十一世纪),他的书在十七世纪前一直被奉为权威典籍。他教导说,光从一个可见物体的每一点呈球形传播开去;他还用实验测定了折射率,从而发现,托勒密的粗糙的折射定律仅对小的角度有(245)效。阿耳哈曾研究过许多特殊的反射和折射情形,注意到光线具有在倒回时顺原来路径折返的性质。他对眼睛结构和功能的解释直到十七世纪才第一次遭到否弃。从十三世纪的维特利奥和罗吉尔·培根到十六世纪的莫罗里库斯和波塔,这些中世纪欧洲光肇家主要关心一些枝节问题的讨论,关于它们,我们在后面将要提到几个。整个这一时期里光学现象的知识非常有限,也没有令人满意的颜色理论,那时普遍认为颜色是光亮和黑暗按各种比例混合的结果。