日本大百科全書(ニッポニカ) 「光の科学史」の意味・わかりやすい解説
光の科学史
ひかりのかがくし
17世紀以降のおもなできごとを、以下の5項目に大別して示す。
（1）光学器械、新技術の開発に関して。
（2）新現象、実験法則の発見、理論の検証実験に関して。
（3）光速測定に関して。
（4）光に関する理論に関して。
（5）光を利用した物性、物質構造、宇宙物理の研究に関して。
［藤井寛治］
〔17世紀〕
【光学器械、新技術の開発に関して】
屈折望遠鏡（オランダの眼鏡師が発明，1608年ごろ。直後にガリレイ、ケプラーも製作。ホイヘンス，1655年）。顕微鏡（フック、細胞の発見，1665年）。反射望遠鏡（グレゴリー，1665年、ニュートン，1668年）。
【新現象、実験法則の発見、理論の検証実験に関して】
全反射、臨界角（ケプラー『屈折光学』，1611年）。屈折の法則（スネル，1621年ごろ、デカルト『屈折光学』，1637年）。回折（グリマルディ，1665年）。複屈折（バルトリヌス，1669年）。プリズムによる分散（ニュートン，1672年）。ニュートン環，1675年。偏光（ホイヘンス，1678年）。
【光速測定に関して】
木星の食（レーマー，1675年）。
【光に関する理論に関して】
薄膜の色、虹(にじ)の理論（デカルト、フック、ニュートンら）。光線の経路を決めるフェルマーの原理，1661年。光の波動論（ホイヘンスの原理『光についての論考』，1690年）。
【光を利用した物性、物質構造、宇宙物理の研究に関して】
月面での太陽光の乱反射（月が明るい理由、ガリレイ『天文対話』，1632年）。
〔18世紀〕
【光学器械、新技術の開発に関して】
色消しレンズ（可能性、オイラー，1747年。製作、ドロンド，1758年）。ハーシェル式反射望遠鏡（天王星の発見，1781年）。光学ガラス製造法（ギナン，1790年）。
【新現象、実験法則の発見、理論の検証実験に関して】【光速測定に関して】
光行差と光速（ブラッドリー，1728年）。
【光に関する理論に関して】
ニュートン『光学』，1704年。
〔19世紀前半〕
【光学器械、新技術の開発に関して】
応用光学（細隙(スリット)利用によるスペクトル観測、ウォラストンら，1802年）。光学器械工場（ツァイス，1846年）。
【新現象、実験法則の発見、理論の検証実験に関して】
紫外線の化学作用，1801年。スペクトルの研究（赤外線の発見、光と同じ反射の屈折則。太陽スペクトル中の暗線，1802年）。偏光（反射光の偏光、マリュス，1808年。偏光面回転、干渉、アラゴーら，1811～12年）。光源の運動による色の変化（ドップラー効果，1842年）。磁気と光の関係（ファラデー効果，1845年）。
【光速測定に関して】
地表での光速測定（フィゾー，1849年、フーコー，1850年）。水中での光速（波動論の検証、フーコー，1850年。フレネルの部分随伴説と一致、フィゾー，1851年）。
【光に関する理論に関して】
波動論の展開と完成（ヤング，1800～07年、干渉理論、光は横波，1817年。フレネル、回折理論，1818年、『光学』，1837年）。電磁力の近接作用論（ファラデー，1837年）。
〔19世紀後半〕
【光学器械、新技術の開発に関して】
分光分析（ブンゼン，1859年、キルヒホッフ，1859年）。光学器械の改良（アッベ、顕微鏡映像理論，1873年）。
【新現象、実験法則の発見、理論の検証実験に関して】
静電場中の等方性物体が示す複屈折（カー，1875年）。熱放射エネルギーのシュテファンの法則，1879年。マクスウェル理論の検証（電磁波の存在、光の性質との一致、ヘルツ，1888年。光圧、レーベデフ，1890年）。ゼーマン効果（原子放射の機構、電子論の検証，1896年）。
【光速測定に関して】
光エーテル風の光速への影響（マイケルソンの否定的結果，1881年、さらにモーリーと，1887年）。
【光に関する理論に関して】
分光学（温度と光の色、キルヒホッフ，1859年）。古典電磁気学（マクスウェル『電気磁気論』，1873年）。ローレンツ、媒質密度と光の屈折率，1878年、電子論，1892年、運動物体の短縮仮説，1892年。回折理論（キルヒホッフ，1882年）。シュテファンの法則の導出（ボルツマン，1884年）。熱放射のウィーン変位則，1893年。熱放射法則（エネルギー量子、プランク，1900年）。
【光を利用した物性、物質構造、宇宙物理の研究に関して】
元素に固有なスペクトル（ルビジウム、セシウムの発見、ブンゼンら，1860～61年。タリウム、クルックスら，1861年。太陽スペクトルからヘリウム、ジャンサンら，1868年）。天体分光学（シリウスの視線速度、ハギンズ，1868年）。水素原子の線スペクトルの可視部系列の発見（バルマー，1885年）。X線の発見（レントゲン，1895年）。
〔20世紀〕
【光学器械、新技術の開発に関して】
X線分光器（W・H・ブラッグ，1913年）。新しい写真法ホログラフィーの発見（ガボール，1949年、1971年ノーベル賞）。原子・分子系からの誘導放出を利用したマイクロ波増幅メーザーの開発（タウンズら，1954年）。同じく、誘導放出を利用した光の増幅器レーザー（メイマンら，1960年）。50年代からの電波望遠鏡の発達、宇宙の観測可能域の拡大（ライル、ヒューウィッシュ、「電波天文学における先駆的な研究」で1974年ノーベル賞）。
【新現象、実験法則の発見、理論の検証実験に関して】
水素線スペクトル系列（紫外部についてライマン，1906年、赤外部についてパッシェン，1908年）。X線回折（ラウエ，1912年）。X線と電子の散乱（衝突過程での光の粒子性の確認、コンプトン，1923年、1927年ノーベル賞）。媒質中の高速荷電粒子からの光の放出（チェレンコフ，1937年、古典理論を出したフランク、タムと1958年ノーベル賞）。核によるγ(ガンマ)線の放出と共鳴吸収におけるメスバウアー効果（メスバウアー，1958年、1961年ノーベル賞）。
【光速測定に関して】
物理の基礎定数としての真空中の光速cは、他の量を決める基準の一つとしてc＝299792458m/秒（定義値）と決められる（1983年国際度量衡総会）。
【光に関する理論に関して】
アインシュタイン、光量子仮説（光電効果の説明，1905年）、特殊相対性理論（光速一定の要請，1905年）、重力の光の伝播(でんぱ)に対する影響，1911年。チェレンコフ効果の古典論（フランク、タム，1908年）。X線干渉の理論（ブラッグ父子，1912年）。ボーアの原子模型（原子スペクトル系列の説明，1913年）。
【光を利用した物性、物質構造、宇宙物理の研究に関して】
X線による結晶構造解析の始まり（ラウエ，1912年、ブラッグ父子，1912年）。元素の固有X線スペクトルと原子番号の関係（モーズリー，1913年）。メスバウアー効果，1958年。量子力学の成立（1920年代）により、古典光学から、粒子性・波動性の統一的記述可能な量子光学へ。非線形光学、レーザー、メーザーの理論と応用の展開（1964年、メーザー、レーザーの発明および量子エレクトロニクスの基礎研究で、タウンズ、バソフ、プロホロフにノーベル賞）。電磁場を含む相対論的場の量子論の展開（1965年、量子電気力学の分野における基礎的研究で、朝永(ともなが)、シュウィンガー、ファインマンにノーベル賞）。宇宙物理学の重要発見（X線星，1962年、電波源天体クエーサー，1963年、絶対温度3Kの宇宙放射，1965年、周期的電波パルスの放出源，1967年。ペンジアス、ウィルソン、宇宙黒体放射の発見により1978年ノーベル賞）。