فلاسفه یونان معتقد بودند که همانگونه که چوب دستی یک نابینا به مانعی برخورد می کند و شخص نابینا متوجه مانع می شود پرتو های نور هم از چشم خارج شده و به جسمی برخورد می کنند و با بازگشت به چشم ان ها را نمایان می کنند! این نظریه تا پایان قرون وسطی مورد قبول بود ولی امروزه می دانیم نور نوعی انرژی است که یا از چشمه نور مستقیم به چشم ما بر خورد می کند یا به اجسام می تابد و سپس وارد چشم ما می شود.

در مورد نحوه انتقال نور دو نظریه و جود دارد یکی نظریه نیوتون و دیگری هویگنس. طبق نظریه نیوتون نور از ذرات ریزی ساخته شده که از چشمه نور با سرعت زیادی و روی خط راست پیش می روند. به کمک این نظریه بسیاری از پدیده ها توصیف می شد ولی برای توصیف پدیده های جدیدی که کشف می کردند باید به تدریج ویزگی های عجیب و گوناگونی به این ذرات نسبت داده می شد.

هویگنس در مقالات خود پیشنهاد کرد که پراکنش نور مانند صوت باید در محیط مادی صورت بگیرد ولی چون نور در خلا هم منتشر می شود، او محیطی به نام اتر (Aether) معرفی کرد که همه جا حتی در خلا و میان ملکول ها نیز وجود دارد.هویگنس در مورد موجی بودن نور پیشنهاداتی داد ولی فاقد شواهد کافی بود.

111 سال بعد، در سال 1801 میلادی توماس یانگ با آزمایش معروفش (!) موفق به مشاهده تداخل امواح نور شد و برتری آن را به نظریه ذره ای نیوتون ثابت کرد.

در سال 1814 فرنل با استفاده از نظریه هویگنس پراش را توجیه نمود و بعد ها نشان داد نور موجی عرضی است و 50 سال بعد هم فکر هویگنس توسط ریاضی دانی به نام اویلر تکمیل شد و او دلیل گوناگونی رنگ های نور را مربوط به طول موج های متفاوت آن دانست.

بعد ها ماکسول نظریه کاملا متفاوتی ارائه کرد و با نظریات فارادی و آمپر روابط میان الکتریسیته و مغناطیس را تکمیل نمود. طبق نظر ماکسول نور موج الکترومغناطیس است و نیازی به محیط مادی برای انتشار ندارد و سرعت همه امواج الکترومغناطیس باهم برابر است.

ماکس پلانک برای توجیه آزماشات جسم سیاه  مجبور شد برخلاف نظریه موجی، گسیل نور را ناپیوسته در نظر بگیرد.انیشتین نیز برای توضیح فوتوالکتریک نور را تشکیل شده از ذره ای به نام فوتون دانست. میلیکان و کامپتون هم پدیده های دیگری کشف کردند که آن ها هم همگی با نظریه ذره ای بودن نور قابل توجیه بودند.

بعد از این که مشخص شد هم نظریه موجی و هم نظریه ذره ای درست است و هر یک پدیده ای را توجیه میکنند برای توضیح همه پدیده های وابسته به نور از اصول مکانیک کوانتومی که مکانیک موجی از آن جدا نشدنیسیت استفاده می شود که در آن یک ماهیت دوگانه موجی-ذره ای برای فوتون در نظر گرفته می شود.


*این مطلب توضیح بسیار مختصری برای تاریخچه نور است. منابع:

  • عکس:photonterrace.net
  • متن:خلاصه کتاب  مبانی نور و فیزیک نوین (هالیدی-رزنیک)