当时的困境
十七世纪的光学已经能算不少东西：反射角等于入射角，折射服从斯涅尔定律，透镜与望远镜可以设计。
但没有人说得清光是什么。
牛顿的答案是微粒：光由极小的粒子沿直线飞行。这个图像干净利落地解释了影子为什么边缘锐利——粒子走直线，挡住就是挡住。它也能解释反射（粒子弹性碰撞）和折射（介质对粒子有吸引力，把它拉向法线方向而加速）。
有两个现象让微粒说很难受。
一是两束光交叉而过，彼此毫无影响。 两束实体粒子对射，总该有些碰撞、有些偏折。观测上完全没有。
二是冰洲石。 1669 年巴托林报告，一束光穿过这种透明方解石会分成两束，其中一束不服从通常的折射定律；转动晶体，两个像的相对位置还会变。微粒要怎么做到一分为二、还分得不一样？
洞见时刻
1678 年，惠更斯向巴黎科学院提出了一条构造规则（1690 年在《光论》中正式发表）：
把波前上的每一个点都当作一个新的子波源，各自向前发出球面子波；下一时刻的波前，就是所有这些子波的公切面。
这条后来叫惠更斯原理的规则，纯粹是几何的——不需要知道波的具体性质，只要知道它以某个速度向各方向传播。
用它推反射和折射，几步作图就出来了。而折射的推导附带一个可检验的预言：
光在密介质（水、玻璃）中必须走得更慢。
这与牛顿的微粒说正面对撞。微粒说要求光进入水中被吸引而加速。两种理论对同一个量给出了相反的方向——只要能测出光在水中的速度，就能判胜负。而在十七世纪，这是绝无可能测量的。
至于冰洲石，惠更斯假设晶体中同时存在球面和椭球面两种子波（对应两个不同的传播速度），双折射立刻有了图像。
（惠更斯的波是纵波，像声波一样。这个假设后来被证明是错的，也正因为如此，他自己无法解释他观察到的另一个现象：让第一块冰洲石分出的光再穿过第二块，两束光的强度随晶体转角变化。那是偏振，而纵波不可能有偏振。他老老实实把这个困难写进了书里，说自己找不到答案。）
涟漪效应
然后波动说输了，输了一百多年。
反对的理由不是没有道理：如果光是波，为什么不像声音那样绕过墙角？影子的边缘为什么那么锐利？惠更斯回答不了。（真正的答案是光的波长只有几百纳米，绕射的角度小到肉眼看不见——但这需要精密实验才能揭示。）
加上牛顿在英国近乎绝对的声望，《光论》出版后波动说几乎无人问津。
1801 年，托马斯·杨做了双缝实验。 一束光穿过两道靠近的狭缝，屏上出现明暗相间的条纹。这是判决性的：微粒无论如何解释不了”两处都开着的时候，某些地方反而变暗”。只有波才会互相加强与抵消。
（杨在英国遭到猛烈攻击，有人在《爱丁堡评论》上匿名撰文嘲讽他冒犯牛顿。他的实验直到二十年后才被广泛接受。）
1818 年，菲涅耳把惠更斯原理补上了数学。 他把子波的相位纳入计算，让子波相干叠加——这一步让原理从定性的作图法变成能算出衍射图样的理论。
法国科学院当年的竞赛中，评委泊松（微粒说的支持者）指出菲涅耳的理论有一个荒谬推论：圆盘阴影的正中心应该有一个亮点。阿拉戈随即做了实验，亮点真的在那里。这个本用来反驳的推论，成了波动说最漂亮的证据之一，今天叫泊松亮斑。
菲涅耳还与阿拉戈一起解决了偏振：只要把光当作横波（振动方向垂直于传播方向），偏振与双折射就全部解释得通。惠更斯当年的困难，出在他把光当成了纵波。
1850 年，傅科直接测出光在水中比在空气中慢。 那个一百六十年前的判决性预言，终于被兑现。七周之后，斐索与 Breguet 用几乎相同的旋转镜装置独立得到同样结论。
1865 年，麦克斯韦指出光就是电磁波——它是什么在振动的问题，至此有了答案：电场与磁场。
如果没有它
镀膜。你眼镜和相机镜头上那层淡紫色，是厚度约四分之一波长的薄膜，让前后两次反射的光波相位相反、互相抵消，从而把反射率从百分之四降到近乎零。没有增透膜，一个十几片镜片的变焦镜头会因为反复反射而一片灰蒙。
偏振。液晶显示的每一个像素都是一个可控的偏振旋转器，夹在两片正交的偏振片之间；摄影的偏振镜消除水面反光；3D 眼镜、汽车挡风玻璃的应力检测，用的都是它。
分辨极限。望远镜和显微镜能分辨多细的结构，由衍射决定（瑞利判据）。这条极限直接来自波动光学，也是光刻机为什么要不断缩短波长（从紫外走到 13.5 纳米的极紫外）的根本原因。
测量。干涉仪能测出小于一个波长的位移。LIGO 探测引力波时测的是十的负十八次方米量级的长度变化——比原子核还小得多，靠的就是干涉。
而这场争论最有意思的结局是：1905 年爱因斯坦用光量子解释光电效应，微粒说以另一种面貌回来了。光既是波也是粒子——惠更斯和牛顿，谁也没有全错。