關於光本質的討論一直貫穿著整個科學史，人們對光的討論是個漫長的過程，在18世紀首先由牛頓先生給出了答案：光由微小顆粒組成。要明白的是這個微小顆粒不等同於我們現在認識的光子，在牛頓時期也不乏科學界的鬥士提出新的觀點，代表人物就是大家熟悉的克裡斯蒂安·惠更斯提出的光是一種波，這顯然是正確的。由於當時牛頓的權威性，光波觀點可以說是夭折了。但是科學總是在往前發展，現在小編就帶大家認識下這位熟知的富二代科學家通過怎樣的實驗確立了光的波動性。
曙光初現
牛頓在1727年去世後多年，他的權威地位依然沒有絲毫動搖，而他對光性質的觀點也鮮有人質疑。19世紀曙光初現之際，英國博學家託馬斯·楊對其發起了挑戰，隨著時間的推移他的著作讓夭折的光波理論起死回生。（惠更斯和牛頓關於光本質的論戰愛因斯坦「光量子理論」有多重要？為20世紀初期科學界打開一扇門）
牛頓魚和熊掌兼得的完美人生—託馬斯·楊
託馬斯·楊生於1773年，是家10個孩子中的長子。他兩歲時就能流暢地進行閱讀，到6歲時，已經把聖經通讀了兩遍。由於託馬斯·楊精通12門以上的語言，他為解讀埃及象形文字作出重大貢獻。他是一名訓練有素的醫生，他的一位叔父給他留下的遺產可以使他一生衣食無憂，得以盡情從事他的萬千知識追求。說到這裡小編心裡有種說不出來的滋味，可能是嫉妒吧。這簡直就是有才華有理想的富二代。
由於對光的性質感興趣，託馬斯·楊對光和聲音之間的異同進行了研究，最終導致他指出「牛頓體系中的一兩處難點」。同時參考前人惠更斯的理論，（惠更斯和牛頓的爭論，點這裡）在確信光是一種波以後，他設計了一個實驗，竟成為牛頓粒子說終結過程的開始。
著名的楊氏雙縫幹涉
實驗過程託馬斯·楊將單色光射到只有一個縫隙的屏幕上。光從這個狹隙中散布出去，打到第二個屏幕上，這個屏幕上有兩個非常窄的縫隙，平行地靠得很近。這兩個狹隙像汽車的前大燈一樣，再作為一個新的光源，或者照託馬斯·楊所寫的那樣「像兩個散射中心一樣，從這裡，光向四外衍射」。託馬斯·楊在這兩個狹隙後面一定距離上所放置的另一個屏幕上看到的是，當中一道光亮帶，兩邊圍著明暗相間的條紋。
波的幹涉對這些明暗相間的「花邊」條紋進行解釋，託馬斯·楊採用了一個比喻。兩塊石頭同時在互相靠近的地方投入靜止的湖水。每塊石頭都產生沿湖面擴散開去的波紋。在此過程中，一塊石頭所產生的波紋與另一塊石頭所產生的波紋相遇。在兩個波峰或兩個波谷相逢的每處地方，它們共同作用產生出一個新的波谷或波峰。這就是「相長幹涉。但是，當波谷與波峰相遇，或者波峰與波谷相遇時，它們就互相抵消掉，在那一點上，水就沒有受到擾動也就是「相消幹涉」。
在託馬斯·楊的實驗中，從兩個狹隙中產生的光波在到達屏幕之前也發生了類似的幹涉現象。明亮光帶顯示的是相長幹涉，而較暗的光帶則是相消幹涉的產物。託馬斯·楊意識到，只有當光是一種波現象時才能解釋這種結果。如果是牛頓的粒子的話，就只能產生出兩條明亮的狹隙形象，在這之間除了黑暗不會有別的。像這種明暗相間的幹涉圖形則是根本不可能出現的。
光波理論推廣的艱難
1801年，當託馬斯·楊第一次提出幹涉思想，報告了他的初步結果時，他由於挑戰了牛頓而遭到了白紙黑字的惡毒攻擊。他寫了一份小冊子，好讓所有人都知道他對牛頓的感情，想要以此為自己辯解：「儘管我是如此地崇拜牛頓的大名，但我並不能因此就相信他永遠正確我不是幸災樂禍，而是遺憾地看到，他也是有可能犯錯誤的，而且有時，他的權威或可對科學的進步造成了阻礙。」這份小冊子只賣出了一份，有點可憐。
在隨後，法國的一位土建工程師菲涅爾設計了精巧的實驗也證明了波理論，這個實驗則內涵更加深廣。由於它的演示結果以及所附的數學分析全面徹底到無懈可擊的地步，因此從1820年代開始，有一些著名人士轉而成為了波理論的信奉者。菲涅耳使他們信服了，波理論可以比牛頓的粒子理論更好地解釋一系列光學現象。他還回答了一個長久以來據以反對波理論的問題：光是不會在拐角處打彎的。「菲涅耳認為光會拐彎，由於光波比聲波小几百萬倍，光束從一條筆直的路徑上彎曲的程度就非常非常小，因此也就極難探測到。波只有在障礙物比它自己的波長長不了多少的時候才會打彎。聲波非常長，所以就可以很輕易地繞過它們所碰到的多數障礙物。
光波理論的勝利—但對光本質的認識還不足
要讓反對的人和持懷疑態度的人在這兩種互相競爭的理論中最終選定站在哪一邊，有一個方法，就是找出一種能使這兩種理論顯示出不同結果的觀察實驗。1850年，在法國進行的一些實驗顯示出光的速度在密度較大的介質，如玻璃或水中要比在空氣中慢些。而這正是光波理論所預示的。如果它們真是牛頓所說的微粒子，那只能說它們沒能移動的像預料中的那麼快。
總結一下：在1850年以後光波理論得到了慢慢的認可，從那以後人們又普遍的認為光是一種波，這種思想又根深蒂固的持續了幾十年，直到愛因斯坦的出現，又刷新了人們的認知。有個時間點要說下，這個時候愛因斯坦還沒出生呢。當時人們考慮的問題是：既然光是一種波，那麼它有哪些特性呢？這就要談到詹姆斯·克拉克·麥克斯韋和他的電磁理論了。小編隨後的文章會講這位19世紀的驚世天才。