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에우클레이데스는 거울에 입사된 빛과 반사된 빛의 각도가 같다는 것을 알았으며, 아리스토텔레스는 빛의 파동설을 주장했다. 17세기에 뉴턴은 입자설을 제안하여 반사 및 굴절의 법칙을 설명할 수 있었다. 그러나 뉴턴의 입자설에 의하면 물속에서의 광속은 공기 중에서보다 더 빨라야 하는데, 물속에서의 광속이 공기 중에서보다 느리다는 것이 200년 후인 1850년에 측정되었다.

19세기말에서 20세기초에 발견된 광전효과 등의 여러 가지 현상들은 빛의 입자설과 파동설 중 어느 것으로도 설명될 수 없었다. 1905년 알베르트 아인슈타인은 광파의 에너지는 광자 라고 하는 작은 덩어리로 양자화되어 있다는 광양자설을 제안하여 광전효과를 설명했다. 1923년 발견된 콤프턴 효과 는 광양자설을 뒷받침해주었으며, C.J. 데이비슨 과 L.저머의 실험과 G.P. 톰슨의 실험 등에 의해 빛은 입자와 파동의 성질을 모두 갖고 있다는 것을 알았다. 이같은 성질을 빛의 이중성이라 한다.