视频字幕
第一层是光的感知与基本现象。这是我们对光最基础的理解，基于日常经验和直观感受。光是使我们能够看到物体、感知世界的媒介。我们通过眼睛接收光。光源如太阳、灯泡会发出光。物体会反射光，使我们能看到它们。光沿直线传播，这就是为什么会形成影子。光还有不同的颜色，形成了我们所见的光谱。这一层次不涉及光的本质或精确模型，是最容易理解的。
第二层是光的几何光学模型。这一层次将光抽象为沿直线传播的光线，是对光的第一次科学抽象。几何光学主要研究两种现象：反射和折射。反射遵循反射定律，即入射角等于反射角。折射则遵循斯涅尔定律，当光从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变，且满足n₁sinθ₁等于n₂sinθ₂的关系。这些定律可以解释许多现象，如镜子成像、透镜成像，以及为什么水中的筷子看起来是弯的。几何光学从直观感知提升到了建立简化的物理模型，开始运用几何学方法来定量描述光的行为，但它忽略了光的波动性。
第三层是光的波动性。这一层次彻底改变了光的模型，从粒子或射线转变为波。光作为波，具有波长、频率、振幅和波速等特性。波动理论可以解释几何光学无法解释的现象，如光的干涉和衍射。干涉是指当两束光波相遇时，它们会相互叠加，导致某些区域光强增强，某些区域光强减弱。衍射是指光绕过障碍物边缘传播的现象。惠更斯原理指出，波阵面上的每一点都可以看作次波源，产生向前传播的次波。这些波动特性可以解释肥皂泡表面的彩色条纹、光栅衍射等现象。波动光学揭示了光的更深层本质，但尚未揭示光的电磁本质。
第四层是光的电磁波本质。这一层次将光与电磁学联系起来，是物理学的一次伟大统一。光是一种电磁波，由相互垂直且同相振荡的电场和磁场组成，并垂直于传播方向。麦克斯韦方程组预言了电磁波的存在及其传播速度等于光速，从而揭示了光的电磁本质。可见光只是电磁波谱中人眼可见的一部分。整个电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线，它们的本质相同，只是波长和频率不同。这一层次需要理解电磁场概念和麦克斯韦理论，是经典物理学对光最深入的理解。
第五层是光的量子性与波粒二象性。这是最抽象和反直觉的层面，打破了经典的波或粒子的单一模型。在某些情况下，光表现为粒子，称为光子。光子携带能量E=hν和动量p=h/λ，其中h是普朗克常数，ν是频率，λ是波长。光同时具有波动性和粒子性，即波粒二象性。这一理论可以解释光电效应、康普顿效应等现象，这些现象无法用经典的波动理论解释。在光电效应中，光照射到金属表面时，会有电子被弹出。爱因斯坦解释说，光是由光子组成的，每个光子携带一定的能量，当光子能量大于金属的逸出功时，电子才能被弹出。波粒二象性是量子力学的基本概念之一，需要进入量子物理的范畴来理解，是现代物理学对光最前沿的理解。