1846年，英国科学家法拉第在实验中偶然观察到一个有趣的现象:有些物质其本身并没有旋光性，当我们外加一个磁场作用后，该物质就具备了此特性。这种现象被称为法拉第效应。之后，韦伯和柯尔劳斯经过实验和计算得出结论：光在真空中的传播速度等于电荷的电磁单位与静电单位的比值。接着麦克斯韦在1861年提出了电磁理论，预言了电磁波的存在。它的核心思想是：变化的磁场可以引发涡旋电场，变化的电场可以引发涡旋磁场；电场与磁场不是毫无关联独立存在的而是彼此影响相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦把以前的电场和磁场相关的规律定理融合到一起，形成了完整的电磁场理论体系。它的核心就是麦克斯韦方程组。它的微分形式如下:    麦克斯韦根据已知的ε0 值，计算出了电磁波的传播速度为3。1074x108m/s，与当时斐索测量的结果非常接近。他最终凭借这个总结出光的电磁波理论，并且预言光是一种电磁波。但是麦克斯韦本人没有能够用实验证实他自己的理论，后来赫兹（H。Hertz，1857-1894）通过用自己设计的仪器证实了麦克斯韦理论关于电磁波的结论。赫兹在实验中得到了波长为60cm的电磁波，发现它拥有与光相同的性质：反射、折射、干射、衍射，传播速度与光速相同。至此光的电磁理论确立，人类对光的本质的认知迈上了更高的台阶。

    1881年，迈克耳孙为了探究“以太”是否存在设计了迈克耳孙干涉仪。值得一提的是，麦克耳孙干涉仪的两束相干光完全分开，并且可以由一个镜子来改变它们的光程差，所以可以很便捷的在光路中安置被测量的样品。因此，它可以直接将波长与标准米尺进行比较，用来研究谱线的精细结构等。最终在1887年，迈克尔逊和莫雷通过迈克尔逊干涉仪证实了波动说中光传播需要的弹性媒介 “以太”是不存在。

1。1。4量子光学时期

二十世纪初，科学家对光学的探究已经从宏观深入到微观了，开始研究光的发生以及光与其他物质相互作用的情况。1900年，普朗克大胆的假设振子发出的能量只能是离散的，他觉得无论是哪种频率的电磁波都只能以各自确定分量的能量从振子发出，这种带有能量的微小粒子称为量子，光的量子称为光子，量子论很自然地解释了灼热体辐射能量按波长分布的规律， 他用了一个截然不同的新概念解释了光与物质相互作用的问题。量子论对于光学，甚至是整个物理学都是至关重要的，它提供了一个全新的概念和思路，所以通常把量子论的诞生视为近代物理学的起点。

早在1887年，赫兹在用一个具有间隙的线圈接收到电磁波时，发现了间隙打火花，而且当把装置放在一黑盒子里时，间隙火花的最大长度变短了。这是现在已知光电效应造成的，黑盒子吸收了紫外线，时电子穿过了间隙。1897年，J。J。汤姆孙发现了电子，并且在1899年证明了当一束光照射在金属表面时会有电子发出。现在我们把这些电子叫做光电子，我们称这一现象为光电效应。

1905年，量子论被爱因斯坦发展并完善，他假设光是由能量为hv（其实v是光的频率）的光量子组成的，而光电子的发射是由单个能量子（即光子）和一个电子的相互作用导致的。他在1905年的论文中写到：“单频辐射表现的就像它是由相互独立的、能量值为hv的能量子组成的。”他利用量子论完美地解释了光电效应，并提出光具有波粒二象性。文献综述

1923年，康普顿发表了他对于X射线被固体材料（主要是石墨）散射的研究，证明了散射光子波长的变化可以由假设光子具有动量h/λ来解释。康普顿效应给出了一个既具有能量也具有动量的辐射量子可以散射电子的一个例子。