Lược sử hình thành các
quan điểm về bản chất
ánh sáng
Ánh sáng là một người bạn gẫn gũi của con người trong mọi hoạt động
hằng ngày, đôi khi sự tồn tại của chúng đối với con người như là một điều
hiển nhiên và tự nhiên. Nói như vậy không có nghĩa con người luôn chấp
nhận sự đồng hành của người bạn ánh sáng đi bên cạnh mình mà không đặt
vấn đề tìm hiểu “cội nguồn” của chúng. Vậy ánh sáng từ đâu sinh ra? Bản chất
của ánh sáng là như thế nào?
Vô vàn câu hỏi, và những thắcmắc mà con người đã đặt ra cho ánh sáng.
Nhưng dườngnhư người bạnánhsángcủa chúngta lại rấtthíchchơi trò“đánhđố”,
vì vậy, tuycon người từ thời cổ đại xa xưa đã “hỏi” ánhsáng như vậy, nhưng phải
nói rằng cho đến thế kỉ 20, con người mới thậtsự cóđược cái nhìn đúng đắnhơn
đối với ánh sáng,song vẫn chưa hoàn thiện.Quá trình con người đi tìm câu trả lời
của ánh sáng là rất dài và trải quanhiều giaiđoạn, cónhữnggiai đoạn tưởng chừng
như đã tìm ra, nhưngrồi “gợi ý” mới của ánhsáng lại xuất hiện và con người lại
kiếmtìm. Do đó với đề tài nhỏ này,nhóm chúng tôi muốntìm hiểu về một phần
của quátrình lớncon người đitìm câu trả lời, đó chính là con đường hình thành và
những cuộc “đấu tranh” về bản chấtcủa ánh sáng. Trongphần 1 nhómchúng tôi
tìm hiểu những quan điểm về bản chất củaánh sáng trongthời cổ và trung đại.
Chúng tacó thể nhận ra tầm quantrọng trongviệc nhận thứcbản chấtcủa ánh
sáng khinhững quanđiểm về bản chất của ánhsáng xuất hiệnrất sớm ngaytừ lúc
nền vănminh loài người bắtđầu xuất hiện. Mặc dù có những hạn chế về nhiều mặt
nhưng trong thời kỳ này quá trình nhận thứcvề bản chất ánhsáng củaloài người
cũng đã có nhữngnét đánglưu ý. Trongphần thứ 2 chúng tôi tìm hiểu về quá trình
hình thành vàphát triển về quanđiểm sóngvà hạt của ánh sáng.Ban đầu ánh sáng
chỉ là sóng chứa đựng trongnó những tư tưởng đơn sơ cho đến khi Maxwellchứng
tỏ nó là sóng điện từ. Hay quanđiểm anhsánglà hạtcủa Newtonvới những lýgiải
của ông cũngkhá logic. Không chỉ vậy cuộc đấu tranhgay gắt khôngkhoannhượng
về 2 quan điểm sóng hạt của ánh sáng cũngđược chúngtôi xétđến.Tiếp đến
chúng tôi tìm hiểu về sự hình thành nền tảng kiến thức đượcxem là đúngtrong

Như vậy thị giác là kết quả của sự tổng hợp củaba quá trình bổ sung cho nhau. Mắt
phátra lửa, lửa kết hợp với ánhsáng xungquanh để tạo thành mộtchùm sáng duy
nhất.Chùm sáng này đượcphóng thẳng ra phíatrước cho đến khi gặpbề mặt của
một vật; ở đó, nó gặp tia cáchạt do vậtphát ra dưới tác dụngcủa ánhsáng xung
quanh vàkết hợp vớichùm sángban đầu. Tia các hạt nàychứa thông tinvề tình
trạngcủa vật, màu sắc và kết cấu của nó.Sau đó chùmsángco lại để truyềnđến
mắtnhữngthông tin này.
Aristolte(384-322TCN),học trò củaPlaton, là một triết giathuộc trường pháitự
nhiên,ông có cái nhìn cụ thể hơnvà kinhnghiệm hơnvề hiệnthực, đồng thời ông
cũng là người bác bỏ thế giớiÝ niệm của Platon.Liên quan đến thị giác, Aristolte
bác bỏ dứt khoát các “tiathị giác”của Empédocle, bởitheo ông lýthuyết này không
giảithích được tại saochúng ta khôngnhìn thấy trong bóng tối. Ôngcũng bác bỏ
quan niệm củaPlaton về các hạt thoát ratừ bề mặt các vật để đi vào mắtngười
quan sát. Theo ông, sự tri giác các vật đượcthực hiện không phải thông quadòng
vật chất, mà bởi ấn tượng củachúng lêncác giác quan, cũnggiống như sáp tiếp
nhậndấu ấn của chiếc nhẫn nhưngkhông tước mất của nó cáichất, sắt hayvàng,
đã tạo nên chiếc nhẫn đó. Như vậy mắttiếp nhận các ấn tượng về màu sắc, hình
dạng, chuyển động,…Aristolte cho rằngtồn tại haimàu cơ bản:đen và trắng. Tất
cả các màukhácbắt nguồntừ sự hòa trộnhai màu cơ bản này vàbiểu hiện các
“phẩm chất trunggian”,ở đây,ông giải thích sự hòa trộn 2 màu cơ bản tạothành
các màu kháccó sự đóng góp của “nhiệt”. Các màu kháccũng có thể bắt nguồn từ
sự hòa trộn giữađen và trắng trong một môitrường bán trong suốt: đó là trường
hợp các màu nâu đỏ hoặc da cam của cảnh hoàng hôn.
Euclide (khoảng 300TCN): ông đã dùng toán học để áp dụng chocác hiện tượngtự
nhiên,Euclide đưa ra tiên đề về tập hợp các “tiathị giác” chứa trong một hình nón
mà đỉnhcủa nó làtâm của mắt và đáy là phạmvi nhìn thấy của mắt. Nhờ có tiên đề
mặtnón thị giác này và nhờ các tính toán hìnhhọc, ôngđã giải thích được tại sao
cây ở xa trông lại nhỏ hơn cây ở gần.
ClaudePtolémée (khoảng 100-178):Ptolémée chorằng mắt đồng thời vừa là máy
phátvừa là máy thu:mắt phátra các “tia thị giác” có cùng bảnchất với ánh sáng và

màu sắc, ông đã cố gắng tổnghợp các quanniệmcủa Aristote về ánh sángvà màu
sắc (vốn là các “dạng thức” phi vật chất) và các quanniệm của Alhazen(màu sắc
được truyềnbởi các tia phát ra từ tất cả các điểm củavật). TheoBacon,mọi vật
phóngtheo đườngthẳngvề tất cả các hướngmột cái gì đó thuộc tinh chất của nó
mà ônggọi là “loài”.Chẳng hạn,Mặt trời phát ra các “loài” sáng.
FrancescoMaria Grimaldi (1618-1663): Ông đã tìm raphươngthức truyềnánh
sáng thứ 4ngòai 3 phương thứctrước đó đã tìm thấy làtheo đường thẳng, bằng
phản xạ trên mộtmặt phẳngnhư gương chẳnghạn, và bằng khúcxạ khithay đổi
môitrường.Phương thức thứ 4 đó là nhiễu xạ ánh sáng. Nghiên cứunày của ông
được công bố vào năm 1665.
Huygens:cha đẻ lý thuyết sóngánh sáng
ChristiaanHuygens (1629-1695) trongmột gia đìnhưu tú ở Hà Lan, đượccoi là
nhà toán học và vậtlý học lớn nhất thời kỳ giữa Galileo vàNewton.
ChristiaanHuygens (1629-1695)
Theo Huygens, ánh sáng không thể bắt nguồn từ sự dịch chuyển các hạt của vật
sáng tới mắt. Nhà vậtlý học người HàLan này cũng bác bỏ quan điểm của
Descartescho rằng ánh sángnhư mộtxung độnglan truyền tức thời. Theoông,
ánh sáng lantruyền trong không gian cũnggiống như sóng được sinhra khi ta ném
một viên đá xuống ao, nó sẽ truyền trênkhắp mặtnước.
* Ánhsáng theoquan điểm của Huygens:
· Huygensdựa trênkhái niệm ánh sáng là sóng: Sóng ánh sáng truyền trongkhông
gian qua trunggian ête, một chất bí ẩn không trọng lượng, tồn tạinhư một thực
thể vôhình trongkhông khí và không giannhờ vậy mà sóngánh sáng cóthể truyền
chuyển động không những chocho tất cả những hạt khác tiếpxúc với nó mà còn
cho tấtcả những hạt khác tiếpxúc với hạt đó và cảnchuyển động của nó.
· Cơ chế truyền sóng: Theo Huygens, một nguồnsáng bao gồmvô số các hạtrung
động. Các hạtnày truyền rungđộng củachúng tới các hạt ête bên cạnh dướidạng
các sóng cầu cótâm tại mỗi một hạt rung này. Vô số các sóng cầunày được truyền
đi, và bán kính tác dụng của chúng tăng dần theo thời gian. Chúngchồngchập lên
nhau và biểuhiện hỗn độn của chúngở gần nguồn sáng giảmdần khi cácsóng

Newton: ánh sáng là hạt