Niutonas pirmasis suprato, kas yra vaivorykštė: naudojo prizmę, kad sulaužytų baltą šviesą ir suskirstytų ją į pagrindines spalvas: raudoną, oranžinę, geltoną, žalią, mėlyną ir violetinę. Tai žinoma kaip Niutono prizmė.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime viską, ką reikia žinoti apie Niutono prizmę, jos charakteristikas ir pritaikymą.
Kas yra Niutono prizmė
Niutono prizmė yra optinis instrumentas, leidžiantis tyrinėti ir suprasti šviesos prigimtį. Jį XVII amžiuje išrado britų mokslininkas Isaacas Newtonas. kurie padarė svarbų indėlį optikos srityje.
Pagrindinis Niutono prizmės gebėjimas yra suskaidyti baltą šviesą į sudedamąsias spalvas. Kai pro prizmę praeina baltos šviesos spindulys, šviesa lūžta, tai yra nukrypsta nuo pradinio kelio dėl greičio pasikeitimo, kai praeina per prizmės vidurį. Dėl to šviesa suskaidoma į skirtingus bangos ilgius ir susidaro spalvų spektras nuo raudonos iki violetinės.
Šis reiškinys žinomas kaip šviesos sklaida. Niutonas parodė, kad Balta šviesa yra sudaryta iš skirtingų spalvų mišinio ir kad kiekviena iš šių spalvų turi skirtingą bangos ilgį. Niutono prizmė leidžia vizualiai įvertinti šį skilimą ir parodo spalvų įvairovę, kuri sudaro šviesą, kurią matome kiekvieną dieną.
Įdomi Niutono prizmės savybė yra jos gebėjimas pakeisti sklaidos procesą. Uždėję antrą prizmę po pirmosios, galime perjungti išsklaidytas spalvas ir vėl gauti baltą šviesą. Šis reiškinys žinomas kaip dispersijos pasikeitimas ir rodo, kad balta šviesa yra visų matomų spalvų mišinys.
Be jo naudojimo skaidant ir rekombinuojant šviesą, Niutono prizmė taip pat buvo naudojama spektroskopijoje, metodas, leidžiantis analizuoti cheminės medžiagos sudėtį tiriant jos sugeriamą arba skleidžiamą šviesą. Leisdami šviesą per mėginį, o paskui per prizmę, gautame spektre galime pamatyti tamsias arba ryškias linijas, kurios suteikia mums informacijos apie pavyzdyje esančius elementus.
Izaokas Niutonas ir šiek tiek istorijos
Izaokas Niutonas dažnai yra vienas pirmųjų didžiųjų mokslininkų, kuris ateina į galvą aptariant iškilias istorijos asmenybes. Jo istorija apie obuolį ir gravitaciją tapo gana gerai žinoma. Šis fizikas paliko pėdsaką istorijoje, sukūręs dėsnius, reguliuojančius tiek dangaus kūnų judėjimą Visatoje, tiek fizinių objektų Žemėje judėjimą. Visuotinės gravitacijos dėsnis ir trys klasikinės mechanikos dėsniai yra du tokių dėsnių pavyzdžiai.
Nors jo darbas apie šviesą ir spalvas nėra toks gerai žinomas, bet toks pat reikšmingas. Prieš Niutono tyrimus 1665 m. buvo įprasta manyti, kad spalvos susidaro per tam tikras stiklo reakcijas ir kad saulės šviesa natūraliai yra balta. Tačiau jis pirmasis pastebėjo, kad balta šviesa buvo atsakinga už spalvų kūrimą, nes dėl savo lūžio savybių ji jose suskaidyta.
Atliekant pagrindinį eksperimentą naudojant laužiančią prizmę, Jis pastebėjo, kad šviesą galima suskirstyti į įvairias spalvas. Be to, jis suprato, kad nepermatomi objektai sugeria tam tikras spalvas, o atspindi kitas, o atsispindi tos spalvos, kurias mato žmogaus akis. Šis eksperimentas buvo toks svarbus, kad buvo paskelbtas Karališkosios draugijos žurnale 1672 m., pažymėdamas pirmąjį istorijoje paskelbtą mokslinį straipsnį.
Spalvų kilmė
Filosofas Aristotelis buvo spalvų identifikavimo pradininkas. Ketvirtajame amžiuje prieš Kristų jis padarė išvadą, kad visos spalvos buvo sukurtos keturių pagrindinių spalvų deriniu. Šios spalvos buvo susietos su keturiais elementais jie valdė pasaulį, įskaitant žemę, vandenį, ugnį ir dangų. Aristotelis taip pat atkreipė dėmesį į tai, kad šviesos ir šešėlių poveikis gali paveikti šias spalvas, padaryti jas tamsesnes arba šviesesnes ir sukurti skirtingus variantus.
Spalvų teorija išsivystė tik XVI amžiuje, kai Leonardo Da Vinci atliko įvairius stebėjimus. Šis daugelio talentų italas tikėjo, kad spalva priklauso konkrečiai materijai. Be to, jis išdėstė pradinę pagrindinių spalvų skalę, kurią iš pradžių sukūrė Aristotelis – skalę, kuri paskatino visų kitų spalvų vystymąsi.
Da Vinci pasiūlė, kad balta būtų pagrindinė spalva, patvirtindama, kad tai buvo vienintelė spalva, leidžianti priimti visas kitas. Geltoną jis siejo su žeme, žalią su vandeniu, mėlyną su dangumi, raudoną su ugnimi, o juodą su tamsa. Tačiau savo gyvenimo pabaigoje Da Vinci suabejojo savo teorija, kai pastebėjo, kad kitų spalvų derinys gali sukurti žalią.
Niutono prizmė ir šviesos teorija
1665 m. Niutonas savo laboratorijoje padarė gyvenimą pakeitusį atradimą. Leisdamas baltą šviesą per prizmę, jis sugebėjo padalyti ją į spalvų spektrą. Šis eksperimentas jam atskleidė, kad baltoje šviesoje yra visos matomos spalvos. Pagrindinis eksperimente naudotas elementas buvo skaidri prizmė. Niutonas patvirtino, kad prizmės skleidžiami spinduliai yra esminiai ir negali būti toliau skirstomi. Kad patikrintų savo radinius, jis sudėliojo dvi prizmes taip, kad raudonieji spinduliai iš pirmosios prizmės susidurtų, kai jie praeitų per antrąją, ir vėl skleistų baltą šviesą.
Šio reiškinio atsiradimas panašus į šviesos lūžį plastiko ar stiklo gabalo periferijoje. Dėl to ant paviršiaus atsiranda įvairių spalvų. Šį reiškinį galima pastebėti ir per saulėtą lietų. Lietaus lašai veikia kaip prizmės, suskaido saulės šviesą ir sukuria matomą vaivorykštę.
Po jūsų stebėjimo, Niutonas atrado, kad šviesos lūžis priklauso nuo nagrinėjamo objekto.. Dėl to tam tikri nepermatomi objektai sugeria tam tikras spalvas, o ne visas jas atspindi. Vėliau Niutonas suprato, kad tik tos spalvos, kurios atsispindi, yra tos, kurios pasiekia akis, taip prisidedant prie spalvos suvokimo objekte.
Niutono paaiškinimas atskleidė, kad paviršius, kuris atrodo raudonas, iš tikrųjų yra paviršius, kuris sugeria visas baltos šviesos spalvas, išskyrus raudoną, kurią atspindi ir suvokia žmogaus akis, o smegenys interpretuoja kaip raudoną spalvą.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie Niutono prizmę ir jos charakteristikas.