המנסרה של ניוטון

שבירה דרך פריזמה

ניוטון היה הראשון שהבין מהי קשת בענן: הוא השתמש במנסרה כדי לשבור אור לבן ולפרק אותו לצבעי היסוד שלו: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול וסגול. זה ידוע בשם המנסרה של ניוטון.

במאמר זה אנו הולכים לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על הפריזמה של ניוטון, המאפיינים והיישומים שלה.

מהי הפריזמה של ניוטון

המנסרה והאור של ניוטון

המנסרה של ניוטון היא מכשיר אופטי המאפשר לנו לחקור ולהבין את טבעו של האור. הוא הומצא על ידי המדען הבריטי אייזק ניוטון במאה ה-XNUMX. שתרם תרומה חשובה בתחום האופטיקה.

היכולת העיקרית של מנסרת ניוטון היא לשבור את האור הלבן לצבעים המרכיבים אותו. כאשר עוברת קרן אור לבנה דרך המנסרה, האור נשבר, כלומר הוא סוטה ממסלולו המקורי עקב השינוי במהירות במעבר באמצע הפריזמה. זה גורם לאור להתפצל לאורכי גל שונים, וכתוצאה מכך לספקטרום של צבעים מאדום לסגול.

תופעה זו ידועה בשם פיזור אור. ניוטון הראה כי אור לבן מורכב מתערובת של צבעים שונים ושלכל אחד מהצבעים הללו יש אורך גל שונה. הפריזמה של ניוטון מאפשרת לנו להעריך חזותית את הפירוק הזה ומראה לנו את מגוון הצבעים המרכיבים את האור שאנו רואים מדי יום.

תכונה מעניינת של המנסרה הניוטונית היא יכולתה להפוך את תהליך הפיזור. על ידי הצבת פריזמה שנייה אחרי הראשונה, נוכל לשלב מחדש את הצבעים המפוזרים ולקבל שוב אור לבן. תופעה זו מכונה היפוך פיזור ומראה שאור לבן הוא תערובת של כל הצבעים הנראים לעין.

בנוסף לשימוש שלו בפירוק ושילוב מחדש של אור, המנסרה של ניוטון שימשה גם בספקטרוסקופיה, טכניקה המאפשרת לנתח את ההרכב הכימי של חומר על ידי לימוד האור שהוא סופג או פולט. על ידי העברת אור דרך דגימה ולאחר מכן דרך פריזמה, אנו יכולים לראות קווים כהים או בהירים בספקטרום המתקבל, ונותנים לנו מידע על היסודות הקיימים בדגימה.

אייזק ניוטון וקצת היסטוריה

שבירת האור

אייזק ניוטון הוא לעתים קרובות אחד המדענים הגדולים הראשונים שעולים לראש כאשר דנים בדמויות בולטות בהיסטוריה. הסיפור שלו על התפוח וכוח המשיכה הפך ידוע למדי. הפיזיקאי הזה הותיר חותם על ההיסטוריה על ידי פיתוח החוקים המסדירים הן את תנועתם של גרמי השמיים ביקום והן את זו של עצמים פיזיים על פני כדור הארץ. חוק הכבידה האוניברסלית ושלושת חוקי המכניקה הקלאסית הם שתי דוגמאות לחוקים כאלה.

למרות שעבודתו על אור וצבעים אינה ידועה באותה מידה, היא משמעותית לא פחות. לפני המחקר של ניוטון בשנת 1665, היה מקובל להאמין שצבעים נוצרו באמצעות תגובות מסוימות בזכוכית ושאור השמש לבן באופן טבעי. עם זאת, הוא היה הראשון שהבחין שאור לבן אחראי ליצירת צבעים, שכן הוא התפצל בהם בשל תכונות השבירה שלו.

בעת ביצוע ניסוי בסיסי באמצעות פריזמה נשברת, הוא עשה את התצפית שניתן להפריד את האור לצבעים שונים. יתר על כן, הוא הבין שעצמים אטומים סופגים צבעים מסוימים תוך שהם משקפים אחרים, כאשר הצבעים המשתקפים הם אלו הנראים לעין האנושית. לניסוי זה היה חשיבות כה רבה עד שפורסם בכתב העת של החברה המלכותית בשנת 1672, לציון המאמר המדעי הראשון שפורסם בהיסטוריה.

מקור הצבעים

המנסרה של ניוטון

הפילוסוף אריסטו היה החלוץ בזיהוי הצבעים. במהלך המאה הרביעית לפני הספירה, הוא הסיק שכל הצבעים נוצרו על ידי שילוב של ארבעה צבעי יסוד. צבעים אלה היו קשורים לארבעת האלמנטים ש הם שלטו בעולם, כולל אדמה, מים, אש ושמים. אריסטו גם ציין שהשפעת האור והצל עלולה להשפיע על הצבעים הללו, להפוך אותם לכהים יותר או בהירים יותר וליצור וריאציות שונות.

תורת הצבעים לא התקדמה עד המאה ה-XNUMX, אז ערך ליאונרדו דה וינצ'י מגוון תצפיות. האיש האיטלקי הזה בעל הכישרונות הרבים האמין שהצבע שייך במיוחד לחומר. בנוסף, הוא הציב את הסולם הראשוני של צבעי היסוד שנטבעו במקור על ידי אריסטו, סולם שהוביל להתפתחותם של כל הצבעים האחרים.

דה וינצ'י הציע שלבן יהיה הצבע העיקרי, המאשר שזה הצבע היחיד שאפשר את הקבלה של כל האחרים. הוא קשר צהוב לאדמה, ירוק עם מים, כחול עם שמיים, אדום עם אש ושחור עם חושך. עם זאת, לקראת סוף חייו, דה וינצ'י הטיל ספק בתיאוריה שלו כשראה ששילוב של צבעים אחרים יכול ליצור ירוק.

המנסרה ותיאוריית האור של ניוטון

בשנת 1665, ניוטון גילה תגלית ששינתה את חייו במעבדתו. על ידי העברת אור לבן דרך פריזמה, הוא הצליח לפצל אותו לספקטרום של צבעים. ניסוי זה גילה לו שאור לבן מכיל את כל הצבעים הנראים לעין. האלמנט העיקרי בו נעשה שימוש בניסוי היה פריזמה שקופה. ניוטון אישר שהקרניים המופקות מהפריזמה הן יסודיות ולא ניתן לחלק אותן יותר. כדי לאמת את הממצאים שלו, הוא סידר שתי מנסרות באופן שיאפשר לקרניים האדומות מהמנסרה הראשונה להיפגש כשהן עוברות דרך השנייה, ושוב להפיק אור לבן.

התרחשות תופעה זו דומה לשבירה של אור בפריפריה של פיסת פלסטיק או זכוכית. זה גורם למגוון של צבעים על פני השטח. ניתן להבחין בתופעה זו גם בממטרים שטופי שמש. טיפות הגשם פועלות כמו מנסרות, מפצלות את אור השמש ומייצרות קשת גלויה.

לאחר התבוננותך, ניוטון גילה ששבירה של האור תלויה באובייקט המדובר.. כתוצאה מכך, עצמים אטומים ספציפיים סופגים צבעים מסוימים במקום לשקף את כולם. לאחר מכן, ניוטון הבין שרק הצבעים שמשתקפים הם אלו שמגיעים לעיניים, ובכך תורמים לתפיסת הצבע באובייקט.

ההסבר של ניוטון גילה שמשטח שנראה אדום הוא למעשה משטח שסופג את כל צבעי האור הלבן מלבד אדום, המוחזר ואז נתפס בעין האנושית ומתפרש על ידי המוח כצבע האדום.

אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על הפריזמה של ניוטון ומאפייניה.


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.