光到底是什么？是粒子还是波动？这个问题从牛顿时代到今天一直争论不休，科学家们为了揭开光的神秘面纱，设计了无数实验，最终揭示了光的波动性。想知道“光波动说”是如何逆袭成功的，以及衍射实验背后的秘密？
光是人类眼睛可以看见的电磁波，通常称为可见光。这种波长介于400至700纳米之间的电磁波是人类日常生活中最常接触到的电磁波，其他比如广播电台发出的无线电波、微波炉产生的微波、卫星接收器用来传输信号的卫星波等等都是不同频率的电磁波，只是我们的眼睛无法感知罢了。
根据电磁波理论，光其实是一种纵横交替的电场和磁场，当它们以一定频率振荡时就产生了电磁波。
早在牛顿提出光粒子说之前，人们对光的本质就很感兴趣了，当时许多学者试图用各种波动理论来解释光的行为，但似是而非，总有一些现象解释不通。
比如根据当时新兴的机械波理论，学者想象光就好像水波一样，能够在水面上投射出各种干涉和衍射现象。为了验证这一点，他们设计了很多实验方案，比如在两个狭缝之间照射光线，观察其后墙上的投影。
这些实验并没有得到预期的结果，机械波理论在其他物理领域或许有着很好的表现，但在光学方面却是完全错误的方向。
直到牛顿提出光是由微小粒子组成，光照射物体可以改变物体运动状态的时候，人们才茅塞顿开。
从1830年开始，“光波动说”逐渐被学界接受，1865年詹姆斯·麦克斯韦提出光是电磁波的理论，1888年海因里希·赫兹的实验验证了这一理论，标志着“光微粒说”的终结。
我们可以从这两种说法背后的实验来看，当时“光微粒说”和“光波动说”都有很多学者站出来支持，并没有一个明确的结果。但随着实验条件和方法的不断完善，“光波动说”逐渐占据上风。
比如在17世纪到18世纪稍许，在当时机械工业逐渐发展起来的年代，“光微粒说”就成为了主流理论。人们习惯把光比作微粒流，就好像水流一样，只是微粒太小了，以至于无法用肉眼看到。
而且这些微粒还有一个特性就是密实无缝可入，也就是说它们之间没有空隙，所以才能够保证物体在没有外力作用的情况下保持原地。一旦光线对其产生作用，这些微粒就会把物体往某个方向推进。
这种解释在当时看来非常合理，特别是牛顿力学逐渐成为世界物理学的标准答案之后，“光微粒说”也就更有说服力了。
但19世纪初，托马斯·杨和奥古斯丁·菲涅耳的实验彻底改变了人们对“光波动说”的看法。两个学者分别从干涉和衍射两个方面入手，成功地描述了这两种现象发生时光的行为模式。
特别是衍射现象，如果按照牛顿的理论描述的话，这种现象根本无法出现。因为按照当时人们对光的认识来看，它应该是笔直无比的线，怎么可能出现朝四散发散的情况呢？
而根据杨和菲涅耳的理论，可见光其实就是一种振动，在通过一些介质或者障碍物之后会发生弯曲。而且不仅如此，根据不同的频率和振幅，光会呈现出各种颜色和形状。
这些理论在后来被越来越多的实验验证之后逐渐被人们所接受。从这段历史我们不难发现，“光波动说”之所以能够战胜“光微粒说”，很大程度上得益于衍射实验这一重要现象。
衍射是理解光波动性的重要实验现象。简单来说就是当一束光线穿过一个缝隙或者物体表面时会发生弯曲现象，并且朝各个方向发散出去。
我们可以用日常生活中很多例子来说明衍射现象。比如有时候在天空放晴的时候可以看到很明显的阳光直线投射在地面上，而在天气阴沉的时候太阳却能呈现出一片圆形。
因为太阳其实并不是真正意义上的圆形，只有在没有任何干扰物质的情况下才能呈现出它应有的模样。而我们的大气层中有着各种气溶胶和水汽，在阳光通过这些介质之后会发生衍射现象。
除此之外我们还可以举一个经典案例：杨氏双缝干涉仪。这是专门用来观测衍射和干涉现象变化规律的仪器，在实验室和课堂中经常使用。
整个仪器由一个单色光源、透明介质、两个狭缝、投影屏幕等部分组成。让单色光源照射到两个缝隙之间，再让弯曲过后的光线投射到屏幕上。
此时会看到中间是明亮区域，两侧则是暗淡区域。根据波动理论我们知道，同样来自一个单色光源的光线其实是直线无限延伸的。但因为通过两个缝隙之后发生了衍射现象，所以最终在屏幕上呈现出一条亮线。
