折射公式以及热辐射与量子论的萌芽

1669年丹麦的巴塞林纳斯发现了双折射现象．惠更斯在对双折射现象的解释中很巧妙地提出了椭球波的设想，发展了波动理论．但惠更斯把光看成类似声波一样的纵波，因此不能解释偏振现象；他的波动理论也不能解释干涉和衍射现象，因为那时还没有建立周期性和位相等概念．早期的波动理论缺乏数学基础，还很不完善，但是，随着光学研究的深人，人们发现了许多不能用直进性解释的现象，例如干涉、衍射等，用光的波动性就很容易解释，于是光的波动说又占了上风．
　　
　　1801年，托马斯?杨发展了惠更斯的波动理论，成功地解释了干涉现象．托马斯?杨明确指出，要使两部分光的作用叠加，这两部分光必须发自同一光源，这是他用实验成功地演示干涉现象的关键．双缝干涉实验为波动学说提供了很好的证据．托马斯?杨说：“尽管我仰慕牛顿的大名，但我并不因此非得认为他是百无一失的．……我遗憾地看到他也会弄错，而他的权威也许有时甚至阻碍了科学的进步．"1809年，法国的马吕斯发现偏振现象，认为光的波动理论与事实矛盾．后来菲涅耳（当时只有30岁）以严密的数学推理，从横波观点出发，圆满地解释了光的偏振，并用半波带法定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物产生的衍射花纹，推出的结果与实验符合得很好．这使评奖委员会大为惊讶．评奖委员泊松在审查菲涅耳的理论时，运用菲涅耳的方程推导圆盘衍射，得到了一个令人稀奇的结果：在盘后方一定距离的屏幕上影子的中心应出现亮点．泊松认为这是荒谬的，在影子的中心怎么可能出现亮点呢？于是他就声称这个理论已被驳倒．在这个关键时刻，阿拉果用实验对泊松提出的问题进行了检验，实验非常精彩地证实了菲涅耳理论的结论，影子中心果然出现了一个亮点，这一事实轰动了巴黎的法国科学院．菲涅耳于是就荣获了这一届的科学奖，而后人却戏剧性地称这个亮点为泊松亮斑．菲涅耳开创了光学研究的新阶段，他发展了惠更斯和托马斯?杨的波动理论，成为“物理光学的缔造者”.
　　
　　热辐射与量子论的萌芽
　　
　　炉温的高低可以根据炉火的颜色判断；明亮得发青的灼热物体比暗红的温度高；在冶炼金属时，人们往往根据观察凭经验判断火候．人类很早就对热辐射的能量分布问题发生了兴趣．
　　
　　1800年，赫谢尔在观察太阳光不同色光的热效应时发现了红外线，并且证明红外线也遵守折射定律和反射定律，只是比可见光更易于被空气和其他介质吸收．1881年，美国人兰利发明了热辐射计，可以很灵敏地侧量辐射能量．他测出了能量随波长变化的曲线，从曲线可以明显地看到最大能量值随温度增高向短波方向转移的趋势．1886年，他用罗兰凹面光栅作为色散元件，测到了相当精确的热辐射能量分布曲线．