Čo je to svetlo
Svetlo je pre nás najdôležitejším zdrojom informácií o okolitom svete. Preto sme o ňom dlhu dobou takmer nič nevedeli . Až v 17.storočí sa podarilo Isaacovi Newtonovi rozložiť biele svetlo hranolom na spektrum farieb a ukázať, že svetlo sa skladá z mnohých farieb. Newton si teda predstavoval, že svetlo ma časticový (korpuskulárny) charakter, pričom každá farba je zastúpená časticami s inou veľkosťou. Zo svojou teóriou dokázal vysvetliť vtedy všetky známe vlastnosti svetla. Vznikol tu teda spor či svetlo je častica alebo vlna. Tento spor rozhodol až na začiatku 19. storočia Thomas Young, ktorý vyslovil myšlienku interferencie svetla, čo je záležitosť čiste vlnová. Dokázal, že svetlo pridané ku svetlu môže dať tmu. Interferencia je typickým príkladom takzvaného lineárneho javu, kde sa účinky jednotlivých vĺn jednoducho sčítajú. Tie vznikajú iba pri malej intenzite svetla. V opačnom prípade dochádza k rôznym nelineárnym javom. Predtým než sa objavili prvé lasery, nepoznala optika dostatočne silné svetelné zdroje, ktoré by umožňovali pozorovať nelineárne javy. Naproti každý rádiotechnik je zvyknutý bežne pracovať s takýmito nelineárnymi javmi v oblasti rádiových vĺn, ako je modulácia, zmenšovanie, násobenie kmitočtov a ďalšie.

V 19. storočí prevládla vlnová teória svetla. Ostávala teda jedna otázka: „Čo sa vlní?“ Najprirodzenejšou predstavou vlnenia nám dáva akustika. Vzduch sa striedavo zhusťuje a zrieďuje pozdĺž smeru šírenia sa zvukovej vlny. Zvuk je vlnenie pozdĺžne , pričom svetlo je vlnenie priečne, pretože sa u ňom uplatňuje jav polarizácie svetla. Polarizácia je možná iba u priečneho vlnenia, nikdy nie u pozdĺžneho. Zvuk sa teda nedá polarizovať. Problém priečneho vlnenia je ten, že si nedokážeme predstaviť žiadnu látku, ktorá by sa mohla priečne vlniť. Svetlo sa navyše šíri i vákuom a predstava, že by sa vlnila prázdnota je ešte absurdnejšia. Fyzici teda museli vymyslieť špeciálnu všadeprítomnú, nehmotnú a nepolapitelnú substanciu, ktorú nazvali svetelný éter. Vtedy už bola známa súvislosť medzi elektrickými a magnetickými silami. Tieto sily boli vysvetľované rôznym napätím v zvláštnom prostredí, ktoré sa nazývalo elektromagnetický éter.
Našťastie však na prelome 50. a 60. rokov prichádza James Clerk Maxwell so svojou teóriou elektromagnetického poľa. Všetky známe javy a zákony sa dajú vypočítať z Maxwellových, po matematickej stránke geniálnych rovníc. Éter sa zrazu stal zbytočným. Elektromagnetické pole je forma hmoty odlišná od látky v akomkoľvek skupenstve. Prejavom elektromagnetického poľa sú iba elektrické a magnetické sily a nič viac. Aby sa fyzici presvedčili o pravdivosti Maxwellovej teórie bolo treba potvrdiť ešte niektoré nové závery, ktoré z nich vyplývali. Jedným z nich bola práve existencia priečneho elektromagnetického vlnenia, šíriaceho sa rýchlosťou svetla. Odtadiaľ bol vlastne už len krôčik k záveru, že svetlo je vlnenie elektromagnetického poľa.

Ako vzniká svetlo
Vieme, že zohriaté telesá žiaria. Žiari tak naše slnko, plameň sviečky i vlákno žiarovky. Vedľa svetelného žiarenia vznikajú i žiarenia tepelné(infračervené). Ako svetelné zdroje sú veľmi neekonomické, pretože na sveteľný výkon vydajú iba nepatrnú časť dodávanej energie. Ak zahrejeme teleso, dôjde ku zrýchleniu chaotického pohybu atómov a molekúl. Tie do seba narážajú a pri nárazoch získavajú nadbytočnú vnútornú energiu, dostávajú sa do vybudeného (excitovaného) stavu. Tuto získanú energiu tak vyžiaria vo forme elektromagnetického žiarenia. Na druhej strane môžu atómy taktiež elektromagnetické žiarenie pohltiť a zvýšiť tak svoju vnútornú energiu. Zákony vyžarovania a pohlcovania energie sa stali predmetom skúmania mnohých fyzikov na konci minulého storočia, medzi nimi Gustáva Kirchhoffa, Wilhema Wienna, Ludwiga Boltzmanna, Josepha Stefana a ďalších.

Zahrievané telesá môžu byť z rôzneho materiálu, môžu mať rôzny tvar, objem a váhu. Čo môže mať ich vyžarovanie spoločné? Gustav Robert Kirchhoff však došiel k poznaniu, že spektrum žiarenia vychádza z uzavretej dutiny, do ktorej keď nahliadneme malým otvorom, má rovnaké vlastnosti bez ohľadu na materiál z ktorého sú steny dutiny tvorené a bez ohľadu na veľkosť dutiny. Jediná veličina, ktorá určuje charakter pozorovaného žiarenia je teplota stien dutiny, kde sú pohlcované inými atómmi. Vznikne teda rovnovážny stav, ktorý sa zmení iba so zmenou teploty stien dutiny.