La luz tiene tiene una larga historia. En el año 300 A.C., Euclides de Alejandría, en su trabajo Optica,
había notado que la luz viajaba en líneas rectas. Él continuó
investigando hasta lograr explicar las leyes de reflexión. En el siglo
doce, se encontró una traducción al latín de un texto árabe,
posiblemente escrito por Ptolomeo, acerca de las leyes de
refracción y las relaciones entre el ángulo de refracción y de
incidencia. En el siglo dieciseis, las leyes de reflexión en superficies
planas y encorvadas y las propiedades de los lentes ya eran conocidas. Bernard de Gordon, un médico francés descubrió el uso de lentes como un método para mejorar la visión a largas distancias.
En 1604, el científico alemán Johannes Kepler sugirió que la
intensidad de luz de una fuente en un punto varía inversamente con el
cuadrado de la distancia desde la
fuente; que la luz puede propagarse a través de distancias infinitas; y
que la velocidad de la propagación de la luz es finita. Él también
describió el fenómeno de la visión humana y explicó el funcionamiento de
la vista en distancias cortas y en distancias largas. En 1610, él
presentó una explicación de los principios involucrados en los lentes
convergentes y divergentes de los microscopios y de los telescopios. Él
también descubrió la reflexión interior total, pero no pudo explicarla.
En 1621, Willebrord Snell descubrió la relación entre el ángulo
de incidencia y el ángulo de refracción cuando la luz pasa de un medio
transparente a otro.
En 1657, Pierre de Fermat, un científico francés, descubrió el
principio del menor tiempo, según el cual, un rayo de luz, para llegar a
su destino, sigue el camino que le tome la menor cantidad de tiempo.
Durante este tiempo, la
pregunta de la naturaleza de la luz había surgido. ¿Era la luz una onda
o una corriente de partículas? Robert Hooke, en 1665 en su tratado Micrographia,
sugirió la teoría de la onda para la propagación de la luz. Su creencia
se fundaba en la observación que hojuelas de mica de diferentes
espesores producían colores diferentes. En 1668, Isaac Newton
descubrió el fraccionamiento de la luz solar blanca en sus colores
compuestos al atravesar un prisma. En su tratado de la luz, llamado Opticks, en 1704, Newton sugirió que la luz es "corpuscular"
por naturaleza y que los corpúsculos pueden excitar las ondas en el
éter (el éter era una substancia hipotética en la que se creía que
viajaban las ondas electromagnéticas). Él creyó que la luz era
"corpuscular" por naturaleza porque viajaba en líneas rectas en vez de
en ondas que tienden a doblarse alrededor de las esquinas.
Sin embargo, en 1801, Thomas Young descubrió la interferencia de luz, principio que brindó apoyo a la teoría de la onda de luz. Entre 1816 y 1817, Young
también concluyó que las ondas de luz son transversales y no
longitudinales. Más tarde, este descubrimiento apoyó a la naturaleza de
onda de la luz. En 1865, James Clerk Maxwell notó que la
velocidad de luz (aproximadamente 3.0 x 108ms-1) estaba muy cercana a la
velocidad de las ondas electromagnéticas (dentro del rango de error
experimental). Esto lo llevó a concluir que la luz era probablemente una
onda electromagnética. En 1887, el famoso experimento Michelson-Morley llevado a cabo por Albert A. Michelson y Edward W. Morley,
demostró que la velocidad de la luz no depende de la dirección en la
cual el rayo de luz se mueve y como consecuencia, surgieron preguntas
acerca de la existencia del éter (sustancia hipotética por la que se
decía que viajaban las ondas electromagnéticas).
El descubrimiento del efecto fotoeléctrico por Heinrich Hertz y
su explicación basada en la cuantización de la luz en términos de
fotones, más tarde apoyó la naturaleza de onda de la luz. Mientras que
la teoría cuántica ganaba fuerza, Bohr, en su teoría del átomo en
1913,
sugirió que la absorción y la emisión de luz por un átomo ocurría como
resultado del movimiento de un electrón de una órbita de energía a otra.
Esto apoyó la explicación que los átomos absorben y emiten luz en
frecuencias características, particulares, y únicas a cada especie de
átomos. También confirmó el hecho que la luz es una forma de energía. Su
comportamiento puede ser explicado por su naturaleza dual, de onda y de
partícula.
