在量子力學裏，光被視為由一群什麼粒子所組成?
光子
光的本性問題是物理學界長久以來一直爭論不休的一個難題。牛頓在思考這個問題時，將他所擅長的物質、粒子和力等概念滲透到光學中，從而將光的本性解釋為物質的微粒。這些微粒以一定的速率在真空中保持直線運動，碰撞到光滑的鏡面則產生彈性反射，而前文中笛卡爾的理論推導也證明了這種假說能夠解釋光的折射現象。微粒說能夠在相當程度上完整地解釋幾何光學，而對於色散的問題，則要假設每一種顏色的光對應一種顏色的微粒，不同顏色的微粒在真空中具有相同的速度，而在介質中則具有不同的速度。然而，關於光的本性很多物理學者一直持有另外一種觀點，即光是一種彈性的機械波，持這種波動觀點的代表人物有虎克和惠更斯等人。惠更斯在1678年所闡述的觀點認為，光是發光體內部的粒子振動所產生的機械波，這種機械波傳播所依靠的介質被稱作以太。惠更斯認為光是一種縱波，從而以太這種物質類似於空氣一樣，但沒有任何質量，瀰漫於整個宇宙中而無處不在。因此在波動說看來，光的本質就是能量通過以太的振動在空間中的傳遞。波動說同樣可以解釋很多光學現象，例如波在其他介質中的傳播速率要小於在以太中的傳播速率，因而這種效應會引起折射。對於色散，波動說認為每種顏色的光對應有不同的波長，因而在以太以外的其他介質中波速不同。儘管波動說能夠貌似更簡單地解釋光學現象，當時的科學界由於更相信牛頓的權威，在波動說提出的一百多年裡一直更推崇微粒說。
科學與非科學的區分被稱為劃界問題。例如，精神分析應該被認為是科學嗎？所謂的「創世科學」、膨脹的多重宇宙假說、宏觀經濟學是科學嗎？卡爾·波普爾稱這是科學哲學中的核心問題。然而，對於該問題，沒有一種統一的說法贏得了哲學家普遍的接受，有些人甚至認為此問題無法解決或沒有意義。早期，邏輯實證主義者嘗試將科學建立在觀測之上；相應的，非科學則是非觀測的，因此毫無意義。波普爾認為，科學的核心屬性是可證偽性。也就是說，每一個真正科學的說法是有可能被證明是錯誤的。偽裝成科學，試圖得到本來沒有能夠實現的合法性，這樣的一個領域，就被稱為偽科學、邊緣科學，或垃圾科學。物理學家理察·費曼提出了「草包族科學」一詞：研究人員認為他們正在做科學，因為他們的活動具有科學的外表；但實際上他們缺乏「那種徹底的誠實」，讓他們的成果進行嚴格的評估。各類商業廣告宣傳，從炒作到欺詐，都可能屬於這些類別。
光學，是物理學的分支，主要是研究光的現象、性質與應用，包括光與物質之間的交互作用、光學儀器的製作。光學通常研究紅外線、紫外線及可見光的物理行為。因為光是電磁波，其它形式的電磁輻射，例如X射線、微波、電磁輻射及無線電波等等也具有類似光的特性。英文術語optics源自古希臘字ὀπτική，意為名詞看見、視見。大多數常見的光學現象都可以用古典電動力學理論來說明。但是，通常這全套理論很難實際應用，必需先假定簡單模型。幾何光學的模型最為容易使用。它試圖將光當作射線，能夠直線移動，並且在遇到不同介質時會改變方向；它能夠解釋像直線傳播、反射、折射等等很多光線現象。物理光學的模型比較精密，它把光當作是傳播於介質的波動。除了反射、折射以外，它還能夠以波性質來解釋向前傳播、干涉、偏振等等光學現象。幾何光學不能解釋這些比較複雜的光學現象。在歷史上，光的射線模形首先被發展完善，然後才是光的波動模形.很多現象涉及到光的波粒二象性。只有量子力學能夠解釋這些現象。在量子力學裏，光被視為由一群稱為光子的粒子組成。量子光學專門研究怎樣用量子力學來解釋光學現象。進一步將光學細分類。光的純科學領域，通常被稱為光學或光學物理。應用光學通常被稱為光學工程。光學工程中涉及到照明系統的部分，被特別稱為照明工程。每一個分支在應用、技術、焦點以及專業關聯上，都有很大不同。在光學工程中，比較新的發現，通常被歸類為光子學。因為光學在實際中被廣泛應用，光學物理和工程光學，在領域上，有很大程度的互相交叉。光學也與電子工程、物理學、天文學、醫學等許多學科密切相關。很多關鍵科技都能找到光學的研究果實，包括鏡子、透鏡、望遠鏡、顯微鏡、雷射、光纖、發光二極體、光伏等等。
在他1962年的著作《科學革命的結構》中，托馬斯·庫恩對邏輯實證主義給出了精闢的反對。他認為，觀察和評價的過程，都是在一個範式之內發生的；所謂「範式」，就是這個世界的一個邏輯自洽的「肖像」，並與從它的框架出發所做的觀察一致。範式也包含某個科學學科的定義性的理論問題和實踐操作。他描述了觀察和「謎題解決」的過程，此過程在一個範式內發生，他稱之為「正常的科學」。他還解釋了一個範式如何能壓倒另一個範例，這一過程他稱之為「範式轉變」。庫恩認為，不可能把被測試的假設從觀測所基於的理論的影響隔離開來；他論證道，不可能獨立評估互相競爭的範式。不止一個邏輯合理的結構可以描繪出一個可用的這個世界的畫像，但沒有共同的基礎，使得坑對坑，理論對理論。兩者都不能作為判斷對方的標準，所以沒有明確的方法來衡量科學進步。