光學的起源和力學、熱學壹樣，可以追溯到兩三千年前。中國莫箐記錄了許多光學現象，如投影、針孔成像、平面鏡、凸面鏡、凹面鏡等。西方很早就有光學知識的記載。歐幾裏得(約公元前330-260年)研究了光在反射鏡中的反射，阿拉伯學者阿爾·哈增(965~1038)寫了壹本光學百科全書，討論了許多光學現象。光學作為壹門科學的真正形成，應該從反射定律和折射定律建立的時候算起，這奠定了幾何光學的基礎。光的本質也是光學研究的重要課題。粒子理論把光看成是由粒子組成的，認為這些粒子是按照力學規律直線飛行的，所以光具有直線傳播的性質。19世紀之前，粒子理論比較流行。但是隨著光學研究的深入，人們發現了很多用直線性無法解釋的現象，比如幹涉和衍射，用光的漲落就可以很容易地解釋，於是光的漲落理論又占了上風。兩種理論的爭論構成了光學發展史上的壹條紅線。
中國古代的光學知識；
1.方法和對火的理解
中國古代取火的工具叫“香”，分金香和木香。金象取日之火，木象取木之火。據我國古籍記載，古代常用“福祥”、“陽祥”(其實是凹面鏡的壹種，由金屬制成，故統稱“金祥”)取火。在古代，當行軍或打獵時，人們總是隨身攜帶火器。《禮記》中有“裴左金香”和“遊配木香”的記載，說明晴天用金香生火，陰天用木香生火。用光學儀器集中太陽能是人類的先驅。說到取火，古代人是用自制的古代鏡片取火的。公元前2世紀，有人用冰做透鏡，聚集陽光生火。《唐文靜叢書》和《淮南萬筆書》中有這樣的記載:“削冰使圓，舉之以日，以艾承其影，必是火。”“我們常說水火不相容，但做壹個冰透鏡來生火，卻是壹個奇妙的創造。冰做的鏡片不能長時間保存，所以用眼鏡或眼鏡做鏡片。
2.針孔成像和陰影理解
公元前4世紀，墨家做了針孔成像實驗，並給出了分析和解釋。墨家的書裏寫得很清楚:“景到(落)時，午有終，景長，末說。”這裏的“正午”就是洞所在。這段話說明針孔是壹個倒像，是因為在針孔處有壹個點(“端”)是光的交叉點，像的大小與這個交叉點的位置無關。從這裏也可以清楚地看出，古人已經認識到光是直線傳播的，所以經常用“射”來形容光是直線前進的。北宋沈括在《孟茜筆談》中也描述了光的線性傳播和針孔成像的實驗。首先，他直接觀察空中的飛行，地面上的影子也跟著，和飛行的方向壹致。然後在紙窗上打壹個小孔，讓窗外飛來的影子出現在室內的紙幕上，用直射光原理解釋觀察到的結果:“東影西，西影東”。墨家利用光的直線傳播性質來討論光源、物體和投影之間的關系。《墨經》寫道:“景不遷，謂之變為。”“光來了，場景就死了。如果是，那就盡力而為。”說明影子是不動的。如果影子動了，那是因為光源或物體動了，以至於原來的影子消失了，新的影子不斷產生。投影的地方，如果有光照射，影子就會消失。如果陰影存在，說明物體沒有移動。只要物體不動，影子就會壹直存在於原來的地方。墨家也解釋過本影和半影。《墨經》中有這樣的記載:“敬二，言之重要。”“第二場，燈光剪輯。壹，點燃壹個。光，風景。”表示壹個物體有兩種投影(本影和半影)，表示它是兩個光源同時重復照射的結果(“說話的人”和“燈夾”)，壹種投影表示它只被壹個光源照射，並強調光源和投影的關系(“光源也是場景”)。與此相聯系，墨家還根據物體和光源相對位置的變化，以及物體和光源本身大小的不同，討論了陰影的大小和變化。
3.對鏡子的理解
墨家對凹面鏡進行了深入的觀察和研究，在《墨經》壹書中做了清晰詳細的記載。“往下看，風景小而易，大則正，說外而內。”“低”就是深凹；如果妳把它放在中間，妳得到的圖像比物體更大，更直立。北宋沈括測量了凹面鏡的焦距。他將手指放在凹面鏡前，觀察成像情況，發現圖像隨著手指與鏡子的距離而相應變化。《孟茜筆談》中有記載:“楊祥面部凹陷，壹指相照是對的，再遠就什麽也看不見了。之後，妳就會倒下。”說明當手指靠近凹面鏡時，像是直立的，逐漸向某處(焦點附近)移開，那麽“什麽也看不見”，就是沒有像(像是在無窮遠處)；移動這個距離後，就像倒立壹樣。這個實驗不僅表達了凹面鏡的成像原理，也是壹種測量凹面鏡焦距的粗略方法。
墨家也研究過凸透鏡。《墨經》寫道:“劍疃，景宜。據說懲罰力度很大。”“劍團”即顏眠經，又稱團經。“場景1”說明凸面鏡成像只有壹種。“刑”的同形異義詞指的是壹個物體，它總是比壹個形象大。我們的祖先利用平面鏡可以反射光線的特性，將多個平面鏡組合起來，取得了有趣的成果。比如《莊子·天下篇》的相關註釋《莊子補正》中記載:“以影為鏡，則影為鏡，以面為鏡，則鬼無窮。”這樣的裝置收到了“鏡前鏡後相照，花花相映”的效果。《建》和《淮南灣壁書》系列中記載:“妳拿壹面大鏡子，底下放壹個盆，就能看見妳的鄰居。”說明很久以前就有人做了最早的開管“潛望鏡”，可以透過隔墻觀看室外景色。中學生科學網絡/
4.對彩虹的理解
彩虹是壹種大氣光學現象。從6世紀開始，我們就對中國古代的彩虹有了正確的認識。初唐的孔英達(574-648)總結了彩虹的成因，他認為“雲若薄，日若漏，陽光中的雨滴便產生彩虹。”明確指出彩虹有三個條件，即雲、太陽和“陽光和雨滴”。沈括對此也做了詳細的研究，並進行了實地考察。在《孟茜碧潭筆記選》中，他寫道:“又是壹場新雨，見彩虹在流帳前。”鑒於同壹崗位的看法，彩虹的兩端都掛在流。它使人跨過小溪，隔著彩虹相對，相隔幾尺，如中間的空隙，由西向東都可以看到；蓋希洪也。如果妳看站在溪流中的東西，妳會被太陽抓住，什麽也看不見。“指出彩虹和太陽的位置只是相對的，傍晚的彩虹在東方可以看到，但太陽看不到。地面彩虹已知後，可以人工制作。8世紀中葉，唐朝有壹個實驗:“太陽背面噴出的水看起來像彩虹”，意思是從太陽背面噴出水滴，可以看到類似彩虹的景象。
受訪者:曹雨田——魔法學徒壹級