Newton verstand als erster, was ein Regenbogen ist: Er nutzte ein Prisma, um weißes Licht zu brechen und es in seine Grundfarben zu zerlegen: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett. Dies ist bekannt als Newtons Prisma.
In diesem Artikel erzählen wir Ihnen alles, was Sie über das Newtonsche Prisma, seine Eigenschaften und Anwendungen wissen müssen.
Was ist Newtons Prisma?
Newtons Prisma ist ein optisches Instrument, das es uns ermöglicht, die Natur des Lichts zu erforschen und zu verstehen. Es wurde im XNUMX. Jahrhundert vom britischen Wissenschaftler Isaac Newton erfunden. der wichtige Beiträge auf dem Gebiet der Optik geleistet hat.
Die Hauptfähigkeit des Newton-Prismas besteht darin, weißes Licht in seine Farbbestandteile zu zerlegen. Wenn ein weißer Lichtstrahl das Prisma durchquert, wird das Licht gebrochen, d. h. es weicht aufgrund der Geschwindigkeitsänderung beim Durchgang durch die Mitte des Prismas von seiner ursprünglichen Bahn ab. Dadurch wird das Licht in verschiedene Wellenlängen aufgespalten, wodurch ein Farbspektrum von Rot bis Violett entsteht.
Dieses Phänomen wird als Lichtstreuung bezeichnet. Newton zeigte, dass die Weißes Licht besteht aus einer Mischung verschiedener Farben und jede dieser Farben hat eine andere Wellenlänge. Newtons Prisma ermöglicht es uns, diese Zerlegung visuell zu erkennen und zeigt uns die Vielfalt der Farben, aus denen das Licht besteht, das wir jeden Tag sehen.
Ein interessantes Merkmal des Newtonschen Prismas ist seine Fähigkeit, den Streuprozess umzukehren. Durch die Platzierung eines zweiten Prismas nach dem ersten können wir die gestreuten Farben wieder zusammenführen und wieder weißes Licht erhalten. Dieses Phänomen wird als Dispersionsumkehr bezeichnet und zeigt, dass weißes Licht eine Mischung aller sichtbaren Farben ist.
Zusätzlich zu seiner Verwendung bei der Zersetzung und Rekombination von Licht, Newtons Prisma wurde auch in der Spektroskopie verwendet, eine Technik, die es ermöglicht, die chemische Zusammensetzung einer Substanz durch Untersuchung des von ihr absorbierten oder emittierten Lichts zu analysieren. Wenn wir Licht durch eine Probe und dann durch ein Prisma schicken, können wir im resultierenden Spektrum dunkle oder helle Linien sehen, die uns Informationen über die in der Probe vorhandenen Elemente geben.
Isaac Newton und etwas Geschichte
Isaac Newton ist oft einer der ersten großen Wissenschaftler, die einem in den Sinn kommen, wenn man über bedeutende Persönlichkeiten der Geschichte spricht. Seine Geschichte vom Apfel und der Schwerkraft ist recht bekannt geworden. Dieser Physiker hat die Geschichte geprägt, indem er die Gesetze entwickelte, die sowohl die Bewegung der Himmelskörper im Universum als auch die der physischen Objekte auf der Erde regeln. Das Gesetz der universellen Gravitation und die drei Gesetze der klassischen Mechanik sind zwei Beispiele für solche Gesetze.
Obwohl seine Arbeit über Licht und Farben nicht so bekannt ist, ist sie ebenso bedeutsam. Vor Newtons Forschungen im Jahr 1665 glaubte man allgemein, dass Farben durch bestimmte Reaktionen im Glas erzeugt würden und dass Sonnenlicht von Natur aus weiß sei. Allerdings erkannte er als Erster, dass weißes Licht für die Entstehung von Farben verantwortlich ist, da es aufgrund seiner Brechungseigenschaften in diese fragmentiert wird.
Wenn Sie ein grundlegendes Experiment mit einem brechenden Prisma durchführen, Er machte die Beobachtung, dass Licht in verschiedene Farben zerlegt werden kann. Darüber hinaus erkannte er, dass undurchsichtige Objekte bestimmte Farben absorbieren und andere reflektieren, wobei die reflektierten Farben diejenigen sind, die für das menschliche Auge sichtbar sind. Dieses Experiment war von solcher Bedeutung, dass es 1672 im Journal of the Royal Society veröffentlicht wurde und damit die erste veröffentlichte wissenschaftliche Arbeit in der Geschichte darstellte.
Herkunft der Farben
Der Philosoph Aristoteles war der Pionier bei der Identifizierung von Farben. Im vierten Jahrhundert v. Chr. folgerte er, dass alle Farben durch die Kombination von vier Grundfarben entstanden seien. Diese Farben wurden mit den vier Elementen in Verbindung gebracht Sie kontrollierten die Welt, einschließlich Erde, Wasser, Feuer und Himmel. Aristoteles wies auch darauf hin, dass die Wirkung von Licht und Schatten diese Farben beeinflussen könnte, sie dunkler oder heller machen und unterschiedliche Variationen erzeugen könnten.
Die Farbtheorie entwickelte sich erst im XNUMX. Jahrhundert weiter, als Leonardo Da Vinci verschiedene Beobachtungen machte. Dieser Italiener mit vielen Talenten glaubte, dass Farbe speziell zur Materie gehörte. Darüber hinaus legte er die ursprüngliche Skala der Grundfarben fest, die ursprünglich von Aristoteles geprägt wurde und die zur Entwicklung aller anderen Farben führte.
Da Vinci schlug vor, dass Weiß die Grundfarbe sei. und bestätigte, dass es die einzige Farbe war, die den Empfang aller anderen erlaubte. Er verband Gelb mit Erde, Grün mit Wasser, Blau mit Himmel, Rot mit Feuer und Schwarz mit Dunkelheit. Gegen Ende seines Lebens stellte Da Vinci jedoch seine eigene Theorie in Frage, als er feststellte, dass eine Kombination anderer Farben Grün erzeugen könnte.
Newtons Prisma und Lichttheorie
Im Jahr 1665 machte Newton in seinem Labor eine lebensverändernde Entdeckung. Indem er weißes Licht durch ein Prisma leitete, konnte er es in ein Farbspektrum aufspalten. Dieses Experiment offenbarte ihm, dass weißes Licht alle sichtbaren Farben enthielt. Das im Experiment verwendete Hauptelement war ein transparentes Prisma. Newton bestätigte, dass die vom Prisma erzeugten Strahlen fundamental waren und nicht weiter unterteilt werden konnten. Um seine Ergebnisse zu überprüfen, ordnete er zwei Prismen so an, dass sich die roten Strahlen des ersten Prismas beim Durchgang durch das zweite Prisma trafen und so wiederum weißes Licht erzeugten.
Das Auftreten dieses Phänomens ähnelt der Lichtbrechung an der Peripherie eines Stücks Kunststoff oder Glas. Dadurch entsteht eine Farbvielfalt auf der Oberfläche. Dieses Phänomen kann auch bei sonnigen Schauern beobachtet werden. Die Regentropfen wirken wie Prismen, fragmentieren das Sonnenlicht und erzeugen einen sichtbaren Regenbogen.
Nach Ihrer Beobachtung, Newton entdeckte, dass die Lichtbrechung vom jeweiligen Objekt abhängt.. Dadurch absorbieren bestimmte undurchsichtige Objekte bestimmte Farben, anstatt sie alle zu reflektieren. Anschließend erkannte Newton, dass nur die reflektierten Farben das Auge erreichen und so zur Farbwahrnehmung im Objekt beitragen.
Newtons Erklärung ergab, dass eine Oberfläche, die rot erscheint, tatsächlich alle Farben des weißen Lichts absorbiert, mit Ausnahme von Rot, das reflektiert und dann vom menschlichen Auge wahrgenommen und vom Gehirn als die Farbe Rot interpretiert wird.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über Newtons Prisma und seine Eigenschaften erfahren können.