牛顿是近代科学史上最早探寻光的本质的科学家,微粒说便是他提出的。
牛顿的微粒说可以比较合理地解释光在水中的折射:当光由密度较小的空气进入密度较大的水中,光就会偏向密度较大的水的一侧。
对于光在水中的折射,其实原因主要是排斥作用在水中、特别是在界面处突然变弱而引致。下面我们来仔细地分析一下这个问题。
物体的界面,水面、或镜面、或其它物体的界面,引力斥力相差的程度都是相对平衡的,但无论是引力还是斥力,对比起空气却都大得多。为什么这样说呢?假如界面的斥力比引力大得多,那么在斥力的排斥作用下,一定会令界面处的其它物质产生排斥性的运动;假如界面的引力比斥力大得多,那么在引力的吸引作用下,界面一定会与接触它的其它物质产生结合;由于这些假设的现象都没有出现,所以,物体的界面“引力斥力相差的程度都是相对平衡的”。物只要成体,不论是液体,还是固体,其引力一定会比气体的引力大得多,因为只有引力大得多,方能吸引而聚成结构复杂得多和质量大得多的液体和固体,方能大大的区别于引力并不太大的气体。因而物体的界面,引力要比空气大得多。根据“物体的界面引力要比空气大得多”和“物体的界面引力斥力相差的程度都是相对地平衡”这两点,我们可以得出结论:“物体界面无论是引力还是斥力,对比起空气都大得多”。
光射向水面时,是难以全部都穿透水分子的,因为越接近水分子,水分子产生的作用就越大,所以光只能“被迫”改变方向,其实这种“被迫”只是光与水界面之处分子的相互作用引致的结果而已。由于“水界面之处的斥力,对比起空气要大得多”,因而一部分光会被反射出去;又由于“水界面之处的引力,对比起空气要大得多”,因而一部分光会被折射而进入水中。如果我们以光与水面的接触点虚拟一条垂直于水面的直线,以反射光和折射光各与刚才虚拟而成的直线作一个角,以之为“反射角”和“折射角”,则“折射角”定要小于“反射角”,为什么呢?“反射角”受较大的排斥而形成,而“折射角”乃受较大的吸引而形成,吸引较大则排斥作用相对较小,于是光的“折射角便只能小于反射角”了。
无论水多清也好,水之越深处其实就会越暗,这是因为:地球是一个引力星体,水之越深处斥力作用就会越小,而引力作用会越大,受较大的引力作用,我们只能见到较暗之现象了。
光在物体界面处会发生反射折射等现象,这是因为越接近界面处,物质的分子原子的作用就会成骤然性的变大,在作用的骤然性变大之下,光就会被改变方向。
光在部分物体的内部会成近直线般地传播,这是因为在物体内部引力斥力都比较稳定,并没有什么骤然性的变化,因而在大致平衡的作用下,光大致地保持了原来的运动方向和运动状态。
如果根据牛顿的万有引力定律推论的话,光在密度大的物质中传播速度应该较大,因为光受到引力的吸引,速度就会增加,但事实与此却是相反的。之所以如此是因为,光在密度大的物质中,就会由于受到相对较大的引力的吸引而使排斥作用变弱了,由于排斥作用的变弱,光速是减慢了而不是变得更快。
对于两束光交叉而过为什么不会发生干扰,微粒说的支持者解释为两束光虽然交叉而过,但彼此不曾发生碰撞,这一点极难令反对者信服,因为按通常的科学理论来推断,这种情况是不可能的。其实这样的解释基本上是正确的,斥力粒子引力粒子本身具有相当高的稳定性,在空间中不会轻易产生较大的结合,它们本身又都具有斥性,当粒子在空间中达到一定的近距时,斥性便会发生作用,使粒子的方向稍稍发生偏移,所以两束光交叉而过时,两者基本上不会发生碰撞。