然后，牛顿又采取了关键的一步。他拿来了两块木板，每块木板上都有一个很小的洞。他将一块木板放在三棱镜和玻璃之间，使射到三棱镜上的光束更窄。另一块木板放在三棱镜和墙之间，只让一种颜色的光通过木板上的小洞射到墙上。然后，他把第二块三棱镜放在第二块木板的小洞前，发现只有单种颜色的光射到墙上。第二块三棱镜并不改变光的颜色。他对光谱中的每种颜色逐一进行了检验，发现每次通过第二块三棱镜的光都不改变颜色。这样，颜色就不在三棱镜之中，而在光自身之中，否则第二块三棱镜应产生所有的颜色，而不应仅仅是一种颜色。光不是白色的，它实际上包含了彩虹中的所有颜色，当光经过三棱镜或被反射之后，各种颜色的光就显现出来。最后人们明白了，天空中的小雨滴在某种情况下起到了三棱镜的作用，使光发生折射，从而产生炫目的彩虹。
后来，牛顿又做了另外一个实验，用第二块三棱镜将各种颜色的光合成白色光。这个实验记录在他1704年出版的《光学》书中。在明白了自然光的组成之后，牛顿开始解决影响显微镜和望远镜的一个问题。不管用显微镜还是望远镜进行观测时，在边缘都会出现彩色条纹，使被观测的像模糊不清。当放大率增大时，这个问题越发严重。在1668年，牛顿用凹面镜设计了一个望远镜，因为这样的镜面反射光，而不像透镜那样使光分解或折射光，因而消除了彩色条纹。由于这个原因以及镜子比透镜更便宜、更宜安装，所以今天的许多大型反射望远镜都缘于牛顿最初的设计。
科学家对光速的研究
牛顿也曾提出，光由他称为“微粒”的东西组成，比如血液中的细胞，四处喷射。这个观念被广泛接受，尽管在之后的200多年中这种粒子的性质并没有得到进一步的说明。与此同时，丹麦天文学家罗默于1676年发现了另一件事。
自古以来，人们一直认为光速是无穷大的，但罗默在巴黎天文台观测木星的第一个卫星的星食时发现，这个卫星并不在预定的时间运行到木星的后面。并且，木星离地球越远，观测到的星食时间会越迟；木星离地球越近，观测到的时间会越早。这意味着光速是有限的。
光是白的，尽管它包含多种颜色的光。光以有限的速度传播，尽管这个速度很快，接近声速的一百万倍。光似乎由粒子组成。这些是人们在18世纪初就得到了的共识，之后的200年间并没有多大的发展。
爱因斯坦在他1905年关于狭义相对论的文章中，处理了光的另一个方面——光速。狭义相对论认为，不管一个观测者以很高的速度接近光源还是远离光源，对观测者而言，光速都相同。这种情况下会发生一些奇怪的事情。在观测者的参考系中，长度将缩减，时间将延长，质量将增加。在通常的速度下，这些效应并不发生，牛顿定律仍然适用。但当速度接近光速时，就要考虑时间延长这样的效应了。当太空船以光速或更高的速度飞行时，那么太空船上的时间将停止，太空船的长度将缩到零，它的质量将变成无穷大。所以，任何东西实际上都不能达到或超过光速。
爱因斯坦发展的关于光的新观念同样让物理学家头疼不已。光像引力一样，曾被认为在以太中传播。1889年，迈克耳孙和莫雷所做的关于光速的实验结果说明并不存在以太，这就意味着光和引力以另外的方式传播。这是一个结果与初衷完全相反的实验。迈克耳孙，一个4年前刚从美国海军学院毕业的有才气的年轻人，和莫雷，一个非常杰出的化学家，只是想证明存在以太。迈克耳孙设计了一个光学干涉仪，同时发射两束光，一束穿过所谓的“以太”，另一束则方向与此垂直。由于波是有方向的，所以以太也应有一个方向。这样，与以太方向相同的光束，和与以太方向垂直的光束的运行时间会有一个差别。这就像与海浪方向一致的船，比与海浪方向垂直的船运行得更快一样。而实验结果却是毫无差别。
以太的不存在为普朗克、爱因斯坦和量子理论铺平了道路。波动理论正遭受着挫折，也许所有的东西都是粒子的。然而，并非所有的物理学家都情愿放弃波。因为光具有反射和折射现象，声波、水波有反射和折射现象，因而光是一种波。这样的论断让人难以反驳。
另一方面，随着20世纪检验量子理论技术条件的成熟，一个又一个多年前就被预言存在的粒子在实验中被发现。量子理论成为一个非常成功的理论，这些也让人难以反驳。于是人们越来越接受两种情况同时存在的观念，这反映在光子的定义中。比如1998年的科学百科是这样定义的：“在物理学中，光及其他的电磁辐射发出的基本粒子或能量量子，既具有粒子性质，又具有波的性质。”
光究竟是波还是粒子？
那么，光什么时候是波什么时候是粒子呢？一般而言，当光通过真空时可被认为是波，当它遇到其他物体表面时可被认为是粒子。天文学家利用光波的性质决定红移，从而判定一个恒星或星系离地球有多远。涉及到激光时则需要运用光的量子定义，许多物理学家对这种处理方法都深深地不满。这种处理流行的原因是因为它具有较大的宽容度。一个科学家可以说光更像波，与此同时，另一个科学家可以说光更像粒子。这依赖于科学家所从事研究的性质，他们都可以是对的。这让物理学家多少有些不自在，有时他们希望这个问题能立即得到解决，这对于在学校中学习物理的年轻人会很有帮助。否则，可能你在高中学到了光是波，而在大学里又发现光是粒子。
在20世纪，人们做了关于光的各种各样的实验，有些是非常着名的科学家做的，结果表明光既是波，又是粒子。实验的结构可以改变结果，而各种实验本身都是正确的。这反映了基本的量子悖论。
光是波呢，还是粒子牛顿没有解决，爱因斯坦没有解决，我们能够解决吗？
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光的传播速度为每秒30万千米。如果要说得精确，光速每秒为299792.458千米，这是光在真空中的传播速度，这个速度相当于每秒绕地球7圈半。
无论是在地球上静止测量，还是在宇宙飞船中运动测量，光速测定的数值都是不变的。也就是说，光速不受光源的影响，也不受观察者运动速度的影响，它是个绝对值。爱因斯坦的相对论也告诉我们，光速是最大的速度，任何物质运动的速度都不能超过光速。事实也证明，在地球上，在我们日常生活中，的确找不到有比光速更快的运动物体。问题是，在地球上没有，不等于说在茫茫宇宙中也不存在。在基本粒子世界里，会不会有超光速现象呢
物理知识告诉人们，高能粒子运动的速度是极快的，在高能加速器中，运动速度可以达到每秒20万千米，甚至25万千米，那么其中会不会出现超光速的粒子呢
前苏联科学家切伦科夫发现，光在水中的传播速度要比在真空中慢，而高能粒子在水中的速度却超过光速。这一现象后来也被其他科学家所证实。这一现象使人们认为，在自然界中存在超光速的粒子——“快子”。
天文学家在20世纪又有了重大发现，即类星体的发现。对类星体进行观察，发现存在超光速现象。开始发现一个叫3C120的类星体，它在膨胀，而且膨胀的速度是光速的4倍。在遥远的宇宙深处，竞有这种奇怪的现象。后来还发现有的类星体包括两个射电的子源，两个子源以极高的速度分离。类星体3C345的分离速度是光速的7倍。经过观测，科学家最终确定了这一事实。另一种类星体的两个子源的分离速度竟是光速的10倍。面对这个事实，物理学家和天文学家都提出了不同的解释。有人认为爱因斯坦的相对论绝对正确，认为类星体观测到的超光速现象只是一种假象，称作视超光速膨胀。也就是说，看起来超光速，实际上不超光速。而另一些科学家则认为，只要类星体处在很遥远的宇宙深处，那么类星体的分离速度的确是超光速的。
不论哪种解释，都有不完善之处，因此，超光速现象还是一种猜测，超光粒子还在寻找之中。
中微子的质量探索
奥地利物理学家鲍利认为，放射性物质在放射线中不仅有电子，同时还有一种我们尚未认识的粒子。就是这个神秘粒子带走了那些丢失的能量。物理学家费米对鲍利的观点十分称赞，他还给这个未露面的粒子取名为“中微子”，即中性的微小粒子。
谁捕捉到了中微子？
在研究放射物质时，科学家们注意到一个现象，原子核放出一个电子（或正电子）的时候，会带走一些能量。经物理学家仔细计算，损失的能量比电子带走的能量大，有部分能量丢失了。但不知道怎么会丢失的。
这一现象，与物理学中的能量守恒定律相违背。难道能量守恒定律靠不住了
奥地利物理学家鲍利经过研究之后，解释说，放射性物质在放射线中，不仅有电子，同时还有一种我们尚未认识的粒子。就是这个神秘粒子带走了那些丢失的能量。物理学家费米对鲍利的观点十分称赞，他还给这个未露面的粒子取名为“中微子”，即中性的微小粒子。但许多物理学家不相信中微子的存在。为了证明中微子的存在，必须捕捉到中微子。
于是，主张中微子存在的科学家设计了一套严密的捕捉方法。因为中微子是中性的，不带电，不参与电磁作用，它又速度极快，接近光速、穿透力极强，来无踪去无影，这就大大增加了捕捉中微子的困难。从鲍利提出中微子的存在到真正捕捉到，这中间经过25年时间，可想而知其中的艰难程度。
首先提出《探索中微子的建议》的科学家是中国人。他就是王淦昌院士。他在1942年设想了一个探测中微子的方法。他的这一建议后来为一位美国科学家所接受。通过实验证实了丢失的能量的确是被中微子带走了。经过十多年的不懈努力，1956年美国物理学家柯文和莱因斯向世界宣布他们捕捉到了中微子。
这两位科学家做了一个很大的探测器，把它埋在一个核反应堆的地下，而且埋得相当深。经过一个相当时间，他们终于测到了从核反应堆中放出来的中微子。这是物理学家首次通过实验证实了中微子的存在，是很了不起的重大发现。不久，物理学家又捕捉到从宇宙空间射来的中微子。
中微子有质量吗？
中微子是发现了，但是仍然留下许多难以解释的谜。例如，让科学家们感到奇怪的是中微子数量不够，总是比预期的数量要少，而且这个“漏网”的数量还很大。为什么物理学家不能全部捕捉到中微子呢？另一个不可思议的问题，是中微子的质量问题。质量，是粒子的重要性质。在所发现的粒子中，物理学家都可以测出它们的质量，也不存在什么困难。惟有中微子的质量怎么也定不下来。
美籍华裔科学家，诺贝尔物理学奖获得者杨振宁和李政道经过理论分析，认为中微子的质量是零，即没有质量，所以，在真空中才以光速运动。但是，其他一些物理学家持怀疑态度。他们不相信中微子的质量是零，认为下的结论尚早，需科学实验加以验证。
到底中微子有没有质量呢？前苏联和美国的物理学家进行了卓有成效的测定，他们测出了中微子的质量。但没有多久，别的科学家重复他们的实验时，测出来的质量数据又不一样，很像是零。因此，这一结论又陷入困境之中。
而最近的物理研究又表明，中微子具有微小的质量。1998年，日本的超级神岗实验以确凿的证据发现中微子存在振荡现象，即一种中微子在飞行中可以变成另一种中微子，使几十年来令人困惑不解的太阳中微子失踪之谜和大气中微子反常现象得到了合理的解释。中微子发生振荡的前提条件就是质量不为零和中微子之间存在混合。2001年，加拿大的SNO实验通过巧妙的设计，证实丢失的太阳中微子变成了其他种类的中微子，而三种中微子的总数并没有减少。
相关链接——中微子震荡
研究发现，宇宙中的中微子共有3种，是组成物质世界的12种最基本粒子中性质最为特殊、被了解得最少的。中微子不带电荷，几乎不与物质发生相互作用。长期以来，人们都认为中微子是没有质量的，而且跟DNA只有右旋一样，只存在左旋中微子，从而导致微观世界的左右不对称。而现在是发现已经证实，中微子是具有微小的质量。
1998年，日本的超级神岗实验以确凿的证据发现中微子存在振荡现象，即，一种中微子在飞行中可变成另一种中微子，使几十年来令人困惑不解的太阳中微子失踪之谜和大气中微子反常现象得到了合理的解释。中微子发生振荡的前提条件就是质量不为零和中微子之间存在混合。2001年，加拿大的SNO实验通过巧妙的设计，证实丢失的太阳中微子变成了其他种类的中微子，而3种中微子的总数并没有减少。同样的结果在KamLAND（反应堆）、K2K（加速器）这类人造中微子源的实验中也被证实。
中微子振荡的原因，主要是因为3种中微子的质量本征态与弱作用本征态之间存在混合。中微子的产生和探测都是通过弱相互作用，而传播则由质量本征态决定的。但由于存在混合，产生时的弱作用本征态不是质量本征态，而是3种质量本征态的叠加。这3种质量本征态按不同的物质波频率传播，因此在不同的距离上观察中微子，会呈现出不同的弱作用本征态成分。当用弱作用去探测中微子时，就会看到不同的中微子。
原子弹的巨大威力
原子弹，是指利用铀-235或钚-239等重原子核裂变反应，瞬时释放出巨大能量的核武器。又称裂变弹。
通常来说，原子弹杀伤破坏力巨大，能产生几百至几万吨级TNT的量的威力。它可由不同的运载工具携载而成为核导弹、核航空炸弹、核地雷或核炮弹等；或用作氢弹中的初级（或称扳机），为点燃轻核引起热核聚变反应提供必需的能量。
原子弹的组成及爆炸
原子弹主要由引爆控制系统、高能炸药、反射层、由核装料组成的核部件、中子源和弹壳等部件组成。其中，引爆控制系统主要是用来起爆高能炸药（推动、压缩反射层和核部件的能源）；反射层由铍或铀-238（不仅能反射中子，而且密度大，可以减缓核装料在释放能量过程中的膨胀，使链式反应维持较长的时间，从而能提高原子弹的爆炸威力构成；核装料主要是铀-235或钚-239。
