光学是一门有悠久汗青的学科，它的发展史可追忆到2000多年前
。人类对光的钻研，最初重要是试图回覆“人怎么能看见周围的物体?”之类问题
。约在公元前400多年(先秦时期)，中国的《墨经》就纪录了世界上最早的光学知识
。它有八条关于光学的纪录，叙述影的界说和天生，光的直线传布性和针孔成像，并且以严谨的文字会商了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系
。

自《墨经)起头，公元11世纪阿拉伯人伊本·海赛木发现透镜;公元1590年到17世纪初，詹森和李普希同时独立地发显著微镜;一向到17世纪上半叶，才由斯涅耳和笛卡儿将光的反射和折射的观察了局，综合为今天各人所惯用的反射定律和折射定律
。

1665年，牛顿进行太阳光的尝试，它把太阳光分化成单一的组成部门，这些成分形成一个色彩按肯定挨次分列的光散布——光谱
。它使人们第一次接触到光的客观的和定量的特点，各单色光在空间上的分离是由光的性子决定的
。

牛顿以为光是一种微粒流
。微粒从光源飞出来，在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线活动
。牛顿用这种概想半数射和反射景象作了诠释
。

惠更斯是光的微粒说的否决者，他缔造了光的颠簸说
。提出“光同声一样，是以球形波面传布的”
。并且指出光振动所达到的每一点，都可视为次波的振动中心、次波的包络面为传布波的波阵面(波前)
。在整个18世纪中，光的微粒流理论和光的颠簸理论都被粗略地提了出来，但都不很齐全
。

19世纪初，颠簸光学初步形成，其中托马斯·杨圆满地诠氏缢“薄膜色彩”和双狭缝过问景象
。菲涅耳于1818年以杨氏过问道理补充了惠更斯道理，由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳道理，用它可圆满地诠释光的过问和衍射景象，也能诠释光的直线传布
。

1846年，法拉第发现了光的振动面在磁场中产生旋转;1856年，韦伯发现光在真空中的速度蹬宗电流强度的电磁单元与静电单元的比值
。他们的发现批注光学景象与磁学、电学景象间有肯定的内涵关系
。

1860年前后，麦克斯韦的指出，电场和磁场的扭转，不能局限于空间的某一部门，而是以蹬宗电流的电磁单元与静电单元的比值的速度传布着，光就是这样一种电磁景象
。这个结论在1888年为赫兹的尝试证实
。

然而，这样的理论还不能注明能产生象光这样高的频率的电振子的性质，也不能诠释光的色散景象
。到了1896年洛伦兹缔造电子论，才诠氏缢发光和物质吸收光的景象，也诠氏缢光在物质中传布的各类特点，蕴含对色散景象的诠释
。在洛伦兹的理论中，以太乃是广袤无限的不动的媒质，其唯一特点是，在这种媒质中光振动拥有肯定的传布速度
。

对于像炽热的黑体的辐射中能量按波长散布这样沉要的问题，洛伦兹理论还不能给出令人中意的诠释
。并且，若是以为洛伦兹关于以太的概想是正确的话，则可将不动的以太选作参照系，使人们能区别出绝对活动
。而事实上，1887年迈克耳逊用过问仪测“以太风”，得到否定的了局，这批注到了洛伦兹电子论时期，人们对光的性子的意识依然有不少单方面性
。

1900年，普朗克从物质的分子结构理论中借用不陆续性的概想，提出了辐射的量子论
。他以为各类频率的电磁波，蕴含光，只能以各自确定分量的能量从振子射出，这种能量微粒称为量子，光的量子称为光子
。

量子论不仅很天然地诠氏缢灼热体辐射能量按波长散布的法规，并且以全新的方式提出了光与物质相互作用的整个问题
。量子论不只给光学，也给整个物理学提供了新的概想，所以通常把它的诞生视为近代物理学的起点
。

1905年，爱因斯坦使用量子论诠氏缢光电效应
。他给光子作了极度明确的暗示，出格指出光与物质相互作用时，光也是以光子为最幼单元进行的
。

1905年9月，德国《物理学年鉴》颁发了爱因斯坦的“关于活动媒质的电动力学”一文
。第一次提出了狭义相对论根基道理，文中指出，从伽利略和牛登时期以来占统治职位的古典物理学，其利用领域只限于速度远远幼于光速的情况，而他的新理论可诠释与很大活动速杜仔关的过程的特点，底子烧毁了以太的概想，圆满地诠氏缢活动物体的光学景象
。 这样，在20世纪初，一方面从光的过问、衍射、偏振以及活动物体的光学景象确证了光是电磁波;而另一方面又从热辐射、光电效应、光压以及光的化学作用等无可疑惑地证了然光的量子性——微粒性
。

1922年发现的康普顿效应，1928年发现的喇曼效应，以及其时已能从尝试上获得的原子光谱的超精密结构，它们都批注光学的发展是与量子物理缜密有关的
。光学的发展汗青批注，现代物理学中的两个最沉要的基础理论——量子力学和狭义相对论都是在关于光的钻研中诞生和发展的
。

尔后，光学起头进入了一个新的时期，以至于成为现代物理学和现代科学技术前沿的沉要组成部门
。其中最沉要的成就，就是发现了爱因斯坦于1916年预言过的原子和分子的受激辐射，并且创造了很多具体的产生受激辐射的技术
。

爱因斯坦钻研辐射时指出，在肯定前提下，若是能使受激辐射持续去引发其他粒子，造成连锁反映，雪崩似地获得放大成效，最后就可得到单色性极强的辐射，即激光
。1960年，梅曼用红宝石造成第一台可见光的激光器;同年造成氦氖激光器;1962年产生了半导体激光器;1963年产生了可调谐染料激光器
。由于激光拥有极好的单色性、高亮度和优良的方向性，所以自1958年发现以来，得到了迅速的发展和宽泛利用，引起了科学技术的沉大变动
。

光学的另一个沉要的分支是由成像光学、全息术和光学信息处置组成的
。这一分支最早可追忆到1873年阿贝提出的显微镜成像理论，和1906年波特为之实现的尝试验证;1935年泽尔尼克提出位相反衬观察法，并依此由蔡司工厂造成相衬显微镜，为此他获得了1953年诺贝尔物理学奖;1948年伽柏提出的现代全息拍照术的前身——波阵面再现道理，为此，伽柏获得了1971年诺贝尔物理学奖
。

自20世纪50年代以来，人们起头把数学、电子技术和通讯理论与光学结合起来，给光学引入了频谱、空间滤波、载波、线性变换及有关运算等概想，更新了经典成像光学，形成了所谓“博里叶光学”
。再加上由于激光所提供的有关光和由利思及阿帕特内克斯改进了的全息术，形成了一个新的学科领域——光学信息处置
。光纤通讯就是凭据这方面理论的沉要成就，它为信息传输和处置提供了崭新的技术
。

在现代光学自身，由强激光产生的非线性光学景象正为越来越多的人们所把稳
。激光光谱学，蕴含激光喇曼光谱学、高分辨率光谱和皮秒超短脉冲，以及可调谐激光技术的出现，已使传统的光谱学产生了很大的变动，成为深刻钻研物质微观结构、活动法规及能量转换机造的沉要伎俩
。它为凝聚态物理学、分子生物学和化学的动态过程的钻研提供了前所未有的技术
。