英国科学家牛顿认为光是由沿着直线高速运动的粒子组成，而荷兰惠更斯主张波就是波，由于其他科学家崇拜牛顿母庸置疑的接受了牛顿学说，但英国物理学家内科医生托马斯在1800年的实验，结果是一种波的假设来解释。在此项实验中，光是从一个很小的但很亮的光源射出，经过两个狭窄矩形裂口到达一个屏幕上。如光是由粒子构成的，，屏幕上应该是两个矩形的小光圈，但他发现的却是完全不同的东西——一列光和黑色的波段。由于波的特性形成了波段，将波想象成一系列所示的波峰和波谷。就像海上的波浪一样。当两个或是更多的波在空间或是时间相互叠加时，波就重叠了。

       托马斯、杨的另一项实验观察强有力表明，光是由粒子组成的。如当光照射金属时，光能导致金属里的电子飞脱，这被成为光电效应。物理学家爱因斯坦提出了光子理论，解释了光电效应。光子理论认为，存在微小的光粒子。当能量足够大的光子撞击电子时候，电子立即飞脱。这个理论很好的解释了其他观察和实验。1921年，他获得了诺贝尔物理学奖时，就特别提到了他对光子效应的解释。

       因此光是一种波——还是粒子。杨的实验是在一个双裂口实验中只放射出微量的光。一次在裂口中只能透过一个光子。如果屏幕是个光敏感探测器，当光子撞击连续不断的记录就像高度感光的摄影胶片一样。实验开始后，由于一些光子通过裂口在屏幕上留下一些亮点。但随着时间那些光点越来越亮，一种干涉模式出现了。因为光是两者兼备，所以这对其他的电磁光谱同样适用。

       太阳辐射和吸收和放射光谱

      原子，当电子改变绕带正电子的核子运行轨迹后，原子就会发光。可以把原子看作一个或多个电子转着核子转。uIran真正的原子情况要比这复杂得多。一些电子的轨迹比另一些具有更大的能量。当一个电子转入低能量轨道的时候，原子就以电磁辐射的形式释放能量。电磁辐射和频率之间有重要的联系。光能和其它形式的电磁辐射量和频率成正比例的。紫外线比红外线频率要高。所以量同等的紫线（是指单个的光子）要比红线能量大。依次下来红线要比红外线能量大。X射线由于拥有相当高的频率，因此比无线电波能量大得多。这就是为什么人们必须减少暴露在X射线里的道理。

         频率和能量之间的关系。在机械中意义重大。如一个人要在水中或在绳子上制造一个波。如果这个波随着时间并不变化太大，那么几乎不需要怎么努力。低频率的波是很简单的。而制造一个高频率的波意味着手臂和手都必须快速地前后运动，这很容易疲劳，因为需要大量能量；而频率意味着高i能量。

      原子不仅以电磁辐射的形式释放能量，而且也吸收能量。通常原子只维持着低水平的能量。所以如果它们吸收了很多能量，通常在一个段时间后就会释放出来。它们吸收能量来源是多样性的，比如热能。当一种物质的温度越来越高的时候，物质的辐射能量也逐步增加。它释放出红光然后是能量较高的光。再然后上升到蓝光。它释放出所有的能量看起来就是白的。由此把最高的温度看作白热化。

        吸收和放射光谱      原子中有一套固定的能量线，这是量子力学的基本原理阐述的。有实验证明，氢原子在容器中被加热后吸收这些能量然后以电磁波辐射方式释放出这种能量。因此科学家断定这种电磁辐射的光谱并不是由给定范围内所有可能的频率组成的，而是由一组特定的频率组成，这就是氢元素的放射光谱。不同的元素和混合物各有特有的放射光谱。

      假定有人将一束波光射过气体，强光里包含着可见光的所有频率（也就是白光）。因为气体原子吸收了某些频率，当这束光穿过气体时，这些频率的光度也将会减少。观测光谱穿过气体的人将会发现某些频率渐渐消失或是大卫减弱。这就是气体的吸收光谱，也就是负现象。相反，就是放射光谱由放射波段的白色波段组成，吸收光谱吸收频率的黑色波段组成，它们的频率基本上和放射频率是相同的。

       在强光射过气体的实验中，原子光的某些频率并在冷却过程中最终发射出这些频率，但这些原子向四面八方放射出光，。因此光的这些频率是散步整个空间。研究光的实验者当光穿越气体后，将观察到一个吸收光谱和散步空间的放射光谱。

       光学呈现万物

      光的振动是以极高的频率进行，可见光频率是60-70兆赫的传播速度在真空中传播，速度每秒30万米。反射和折射率。在空气中传播的光以a度角触到玻璃表面，一些光束以用样的角度发生反射，另一些以改变的角度穿过玻璃。光束发生了反射。折射定律要复杂些。当人射光的角度很小时候，这个定律很好理解。假设一束光从一种介质进入另一种介质，可是空气和玻璃、空气和水，或者任意两种透明的物质假设光束以小角度a 到达玻璃表面，并如图（略）下半部分所示，射入玻璃，光束发生折射，并且和法线或b度面，b不等于9，有大致公式b=m/nr.

         三维立体视觉

         两眼之间有一定距离。人的左右眼距离均为6、3厘米。当然因人而异。这段距离是的大脑能获得两幅不同的图像。闭上一只眼睛，睁开再闭上另一只眼睛，你会看到不同的画面。快速地这样做，你会看到视力所及范围内东西好像发生了位移。这是因为眼睛从不同的角度看他们，大脑把两幅不同的画面综合在一起。不仅正赛景深上，这就形成了立体图像。这知识来源于希腊文中“立体”和“观察”两词。

       （其实我并不太懂光刻机采用电子隧道扫描方式。但我想假如我们开发的光刻机用单反相机扫描肯定效果和三维立体视觉不一样。起码在景深方面刻度深浅不同。如果当我们采用纳米光刻机显微扫描时，运用双镜头错位聚焦某一立体焦点时，就会看的非常透彻清晰。因此无论在开发手术微创机械还是透镜时，无论是CT扫描还是超声波诊断，还是腹腔镜摄像，建议我们的摄像镜头设计还是采用双镜头立体聚焦。这样可以采用景深，而且使实施操作者立体透视看到整个透明物体操刀过程。）