光是键合电子在原子核外电子能级之间激发跃迁产生的自发能量变化，导致发射或吸收辐射能的一种形态。在麦克斯韦电磁理论中，认为光是叠加的振荡电磁场，承载着能量以连续波的形式通过空间。而按照量子理论，光能量是由一束具有极小能量的微粒即"光子"不连续地输送着，表明光具有微粒与波动的双重性，即波粒二象性。由于光学显微分析所观察到的光与物质的相互作用效应，在特性上像波，故利用光的波动学说解决晶体光学问题。

电磁波在空间的传播过程中，电磁场振动垂直其传播方向，因此光是横波，即光波振动与传播方向垂直。电磁波的范围极为广泛，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。它们的本质完全相同，只是波长（或频率）不同而特性也不同。按照它们的波长大小依次排列便构成一个电磁波谱，如图2.1所示。

                                         图2.1 电磁波普

从电磁波谱中可以看出，可见光只是整个电磁波谱中波长范围很窄的一段，其波长约为3900到7700埃。这一小波段电磁波能引起视觉、故称为可见光波。不同波长的可见光波作用在人的视网膜上产生的视觉不一样，因而产生各种不同的色彩。当波长由大变小时．相应的颜色由红经橙、黄、绿、蓝、靛连续过渡到紫。各种颜色的大致波长范围如图2.1所示。通常所见的"白光"实质上就是各种颜色的光按一定比例混合成的混合光。

根据光波的振动特点，光又可以分成自然光和偏光两种。

所谓自然光就是从普通光源发出的光波，如太阳光、灯光等。光是由光源中的大量分子或原子辐射的电磁波的混合波，光源中的每一个分子或原子在某一瞬间的运动状态各不相同，因此发出的光波振动方向也各不相同。因此自然光的振动具有两方面的性质：一方面它和光波的传播方向垂直，另一方面它又迅速地变换着自己的振动方向，也就是说自然光在垂直于光的传播方向的平面内的任意方向振动。如图2.2a所示。由于发光单元的数量极大，因此自然光各个方向上振动的几率相同，在各个方向上振幅也相等。

偏振光是自然光经过某些物质的反射、折射、吸收或其它方法，使它只保留某一固定方向的光振动，如图2.2b所示。

偏振光的光振动方向与传播方向组成的平面称为振动面。由此也将偏振光称为平面偏光，简称偏光。