Нютон беше първият, който разбра какво е дъгата: той използва призма, за да пречупи бялата светлина и да я раздели на основните й цветове: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо и виолетово. Това е известно като Нютонова призма.
В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за призмата на Нютон, нейните характеристики и приложения.
Какво е призмата на Нютон
Призмата на Нютон е оптичен инструмент, който ни позволява да изследваме и разбираме природата на светлината. Изобретен е от британския учен Исак Нютон през XNUMX век. които имат важен принос в областта на оптиката.
Основната способност на призмата на Нютон е да разделя бялата светлина на съставните й цветове. Когато лъч бяла светлина преминава през призмата, светлината се пречупва, т.е. отклонява се от първоначалния си път поради промяната на скоростта при преминаване през средата на призмата. Това кара светлината да се разделя на различни дължини на вълната, което води до спектър от цветове от червено до виолетово.
Това явление е известно като разсейване на светлината. Нютон показа, че Бялата светлина е съставена от смес от различни цветове и всеки от тези цветове има различна дължина на вълната. Призмата на Нютон ни позволява визуално да оценим това разлагане и ни показва разнообразието от цветове, които съставят светлината, която виждаме всеки ден.
Интересна характеристика на Нютоновата призма е нейната способност да обръща процеса на разсейване. Като поставим втора призма след първата, можем да комбинираме отново разпръснатите цветове и отново да получим бяла светлина. Това явление е известно като обръщане на дисперсията и показва, че бялата светлина е смес от всички видими цветове.
В допълнение към използването му при разлагането и рекомбинацията на светлината, Призмата на Нютон също се използва в спектроскопията, техника, която позволява химическият състав на дадено вещество да бъде анализиран чрез изследване на светлината, която то абсорбира или излъчва. Чрез преминаване на светлина през проба и след това през призма, можем да видим тъмни или ярки линии в получения спектър, което ни дава информация за елементите, присъстващи в пробата.
Исак Нютон и малко история
Исак Нютон често е един от първите велики учени, които идват на ум, когато се обсъждат видни личности в историята. Неговата история за ябълката и гравитацията стана доста известна. Този физик остави следа в историята, като разработи законите, които регулират движението както на небесните тела във Вселената, така и на физическите обекти на Земята. Законът за всемирното притегляне и трите закона на класическата механика са два примера за такива закони.
Въпреки че работата му върху светлината и цветовете не е толкова известна, тя е също толкова значима. Преди изследванията на Нютон през 1665 г. се смяташе, че цветовете се произвеждат чрез определени реакции в стъклото и че слънчевата светлина е естествено бяла. Въпреки това, той беше първият, който забеляза, че бялата светлина е отговорна за създаването на цветове, тъй като тя се фрагментира в тях поради своите пречупващи свойства.
Когато извършвате основен експеримент с помощта на пречупваща призма, Той направи наблюдението, че светлината може да бъде разделена на различни цветове. Освен това той осъзна, че непрозрачните предмети абсорбират определени цветове, докато отразяват други, като цветовете, които се отразяват, са тези, които са видими за човешкото око. Този експеримент е от такова значение, че е публикуван в списанието на Кралското общество през 1672 г., отбелязвайки първата публикувана научна статия в историята.
Произход на цветовете
Философът Аристотел е пионер в идентифицирането на цветовете. През четвърти век пр. н. е. той заключава, че всички цветове са създадени от комбинацията от четири основни цвята. Тези цветове бяха свързани с четирите елемента, които те контролираха света, включително земята, водата, огъня и небето. Аристотел също така посочи, че въздействието на светлината и сянката може да повлияе на тези цветове, правейки ги по-тъмни или по-светли и създавайки различни вариации.
Теорията на цветовете не напредва до XNUMX век, когато Леонардо да Винчи прави различни наблюдения. Този италианец с много таланти вярваше, че цветът принадлежи специално на материята. В допълнение, той излага първоначалната скала на основните цветове, първоначално въведена от Аристотел, скала, която води до развитието на всички останали цветове.
Да Винчи предложи бялото да бъде основен цвят, потвърждавайки, че това е единственият цвят, който позволява приемането на всички останали. Той свързва жълтото със земята, зеленото с водата, синьото с небето, червеното с огъня и черното с тъмнината. Въпреки това, към края на живота си, Да Винчи постави под въпрос собствената си теория, когато забеляза, че комбинация от други цветове може да създаде зелено.
Призма на Нютон и теория на светлината
През 1665 г. Нютон прави в своята лаборатория откритие, променящо живота. Прекарвайки бяла светлина през призма, той успя да я раздели на спектър от цветове. Този експеримент му разкрива, че бялата светлина съдържа всички видими цветове. Основният елемент, използван в експеримента, беше прозрачна призма. Нютон потвърди, че лъчите, произведени от призмата, са фундаментални и не могат да бъдат разделени допълнително. За да провери откритията си, той подреди две призми по такъв начин, че да позволи на червените лъчи от първата призма да се срещнат, когато преминат през втората, отново произвеждайки бяла светлина.
Възникването на това явление е подобно на пречупването на светлината по периферията на парче пластмаса или стъкло. Това води до различни цветове на повърхността. Това явление може да се наблюдава и при слънчеви дъждове. Дъждовните капки действат като призми, раздробяват слънчевата светлина и създават видима дъга.
След вашето наблюдение, Нютон открива, че пречупването на светлината зависи от въпросния обект.. В резултат на това конкретни непрозрачни обекти абсорбират определени цветове, вместо да отразяват всички. Впоследствие Нютон разбира, че само отразените цветове достигат до очите, като по този начин допринасят за възприемането на цвета в обекта.
Обяснението на Нютон разкрива, че повърхност, която изглежда червена, всъщност е повърхност, която абсорбира всички цветове на бялата светлина с изключение на червената, която се отразява и след това се възприема от човешкото око и се интерпретира от мозъка като червения цвят.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за призмата на Нютон и нейните характеристики.