人类很久以前就对光产生了兴趣。古代的学者们根据观察知道:光能够沿着直线路径行进;光从镜面反射的角度等于它射向镜面的角度;光束从空气中进入玻璃、水或者其他透明物质时会发生折射;等等。
1666年,英国科学家牛顿让一束阳光穿过窗帘上的小孔射进暗室,斜照在玻璃三角棱镜上。他发现光束一进入玻璃就会发生折射,而在射出棱镜的另一面时折射得更加厉害。牛顿将射出的光束照在一面白屏上,发现这时光束不是形成一个白光点,而是散开成一条彩色光带,各种颜色按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序排列着。牛顿由此推断说,普通白光是几种不同颜色的光的混合物,这些光在各自单独作用于眼睛时会产生不同的色觉,他还将各种颜色组成的光带称为“光谱”。他断定,光是由高速运动的细小微粒组成的,这可以解释为什么光按直线前进,并能投下清晰的影子。镜子反射光是因为光微粒从镜面上反弹开来,光进入水或玻璃时发生折射则是因为光微粒在这些媒质中比在空气中运动得快。
同一时期的荷兰科学家惠更斯提出了一种同牛顿的理论对立的学说,认为光由细小的波组成,这就不难解释为什么各种不同颜色的光在通过同一媒质时折射程度各不相同了。因为折射程度是随波长而改变的,波长越短,折射越厉害。折射得最厉害的紫光的波长必定比蓝光的波长短,而蓝光的波长又比绿光的波长短……。正是波长的这种差别使得人眼能辨别出各种颜色。还有,既然光是由波组成的,两束光交叉通过时当然就互不干扰了。
科学家们为光到底是粒子还是波争论了很长时间。直到19世纪中期,英国物理学家麦克斯韦揭示了电磁波的性质,认为光实际上是电磁波的一种。1900年,德国物理学家普朗克提出了量子论,提出在光波的发射和吸收过程中,物体的能量变化是不连续的,而这又使光的粒子说得以复活。1905年,爱因斯坦以推广的量子论为基础,提出了光电效应的光量子解释,认为光兼有波与粒子的双重属性,即所谓光的波粒二象性。他因此而获得了1921年的诺贝尔物理学奖。
科学家将我们肉眼能看见的光称为可见光,从红外线的一端开始,到紫外线的一端结束;我们的肉眼能够分辨的可见光的基本颜色有7种,即“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”,这些光按照不同的波长而分开。波长越长,光的穿透力越强;波长越短,光的穿透力越弱。红色光的波长最长,不过,也只有7.5×10-7m;而紫色光的波长最短,约为3.9×10-7m,其他颜色的光的波长位于红色光和紫色光之间。