Ņūtons pirmais saprata, kas ir varavīksne: viņš izmantoja prizmu, lai lauztu balto gaismu un sadalītu to pamatkrāsās: sarkanā, oranžā, dzeltenā, zaļā, zilā un violetā. Tas ir pazīstams kā Ņūtona prizma.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par Ņūtona prizmu, tās īpašībām un pielietojumiem.
Kas ir Ņūtona prizma
Ņūtona prizma ir optisks instruments, kas ļauj mums izpētīt un izprast gaismas būtību. To XNUMX. gadsimtā izgudroja britu zinātnieks Īzaks Ņūtons. kurš sniedza nozīmīgu ieguldījumu optikas jomā.
Ņūtona prizmas galvenā spēja ir sadalīt balto gaismu tās sastāvdaļu krāsās. Kad baltas gaismas stars iet caur prizmu, gaisma tiek lauzta, tas ir, tā novirzās no sākotnējā ceļa, jo mainās ātrums, ejot caur prizmas vidu. Tas izraisa gaismas sadalīšanos dažādos viļņu garumos, kā rezultātā veidojas krāsu spektrs no sarkanas līdz violetai.
Šo parādību sauc par gaismas izkliedi. Ņūtons parādīja, ka Baltā gaisma sastāv no dažādu krāsu maisījuma, un katrai no šīm krāsām ir atšķirīgs viļņa garums. Ņūtona prizma ļauj vizuāli novērtēt šo sadalīšanos un parāda krāsu daudzveidību, kas veido gaismu, ko mēs redzam katru dienu.
Interesanta Ņūtona prizmas iezīme ir tās spēja mainīt izkliedes procesu. Novietojot otro prizmu aiz pirmās, mēs varam pārkombinēt izkliedētās krāsas un atkal iegūt baltu gaismu. Šī parādība ir pazīstama kā dispersijas maiņa un parāda, ka baltā gaisma ir visu redzamo krāsu sajaukums.
Papildus tā izmantošanai gaismas sadalīšanā un rekombinācijā, Ņūtona prizma ir izmantota arī spektroskopijā, paņēmiens, kas ļauj analizēt vielas ķīmisko sastāvu, pētot gaismu, ko tā absorbē vai izstaro. Izlaižot gaismu caur paraugu un pēc tam caur prizmu, iegūtajā spektrā varam redzēt tumšas vai spilgtas līnijas, sniedzot mums informāciju par paraugā esošajiem elementiem.
Īzaks Ņūtons un zināma vēsture
Īzaks Ņūtons bieži ir viens no pirmajiem izcilajiem zinātniekiem, kas nāk prātā, apspriežot ievērojamas personas vēsturē. Viņa stāsts par ābolu un gravitāciju ir kļuvis diezgan labi zināms. Šis fiziķis atstāja pēdas vēsturē, izstrādājot likumus, kas regulē gan debess ķermeņu kustību Visumā, gan fizisko objektu kustību uz Zemes. Universālās gravitācijas likums un trīs klasiskās mehānikas likumi ir divi šādu likumu piemēri.
Lai gan viņa darbs pie gaismas un krāsām nav tik labi zināms, tas ir tikpat nozīmīgs. Pirms Ņūtona pētījumiem 1665. gadā tika pieņemts, ka krāsas rodas noteiktām stikla reakcijām un ka saules gaisma ir dabiski balta. Tomēr viņš bija pirmais, kurš pamanīja, ka baltā gaisma ir atbildīga par krāsu radīšanu, jo tā tajās sadrumstaloja savu refrakcijas atribūtu dēļ.
Veicot pamata eksperimentu, izmantojot refrakcijas prizmu, Viņš novēroja, ka gaismu var sadalīt dažādās krāsās. Turklāt viņš saprata, ka necaurredzami objekti absorbē noteiktas krāsas, vienlaikus atstarojot citas, un atstarotās krāsas ir tās, kas ir redzamas cilvēka acij. Šis eksperiments bija tik nozīmīgs, ka tas tika publicēts Karaliskās biedrības žurnālā 1672. gadā, atzīmējot pirmo publicēto zinātnisko rakstu vēsturē.
Krāsu izcelsme
Filozofs Aristotelis bija krāsu identifikācijas pionieris. Ceturtajā gadsimtā pirms mūsu ēras viņš secināja, ka visas krāsas radīja četru pamatkrāsu kombinācija. Šīs krāsas bija saistītas ar četriem elementiem, kas viņi kontrolēja pasauli, tostarp zemi, ūdeni, uguni un debesis. Aristotelis arī norādīja, ka gaismas un ēnas ietekme var ietekmēt šīs krāsas, padarot tās tumšākas vai gaišākas un radot dažādas variācijas.
Krāsu teorija virzījās uz priekšu tikai XNUMX. gadsimtā, kad Leonardo Da Vinči veica dažādus novērojumus. Šis itāļu vīrietis ar daudziem talantiem uzskatīja, ka krāsa pieder īpaši matērijai. Turklāt viņš izklāstīja sākotnējo pamatkrāsu skalu, ko sākotnēji izstrādāja Aristotelis, skalu, kas noveda pie visu pārējo krāsu attīstības.
Da Vinči ierosināja, ka baltā krāsa ir primārā krāsa, apstiprinot, ka tā bija vienīgā krāsa, kas ļāva uztvert visas pārējās. Dzeltenu viņš asociēja ar zemi, zaļo ar ūdeni, zilo ar debesīm, sarkano ar uguni un melno ar tumsu. Tomēr savas dzīves beigās Da Vinči apšaubīja savu teoriju, kad viņš novēroja, ka citu krāsu kombinācija var radīt zaļu.
Ņūtona prizma un gaismas teorija
1665. gadā Ņūtons savā laboratorijā veica dzīvi mainošu atklājumu. Izlaižot balto gaismu caur prizmu, viņš varēja to sadalīt krāsu spektrā. Šis eksperiments viņam atklāja, ka baltā gaisma satur visas redzamās krāsas. Galvenais eksperimentā izmantotais elements bija caurspīdīga prizma. Ņūtons apstiprināja, ka prizmas radītie stari ir fundamentāli un tos nevar sadalīt tālāk. Lai pārbaudītu savus atradumus, viņš izkārtoja divas prizmas tā, lai ļautu sarkanajiem stariem no pirmās prizmas satikties, kad tie iet cauri otrajai prizmai, atkal radot baltu gaismu.
Šīs parādības rašanās ir līdzīga gaismas refrakcijai plastmasas vai stikla gabala perifērijā. Tā rezultātā uz virsmas ir dažādas krāsas. Šo parādību var novērot arī saulainu lietusgāžu laikā. Lietus lāses darbojas kā prizmas, sadrumstalojot saules gaismu un veidojot redzamu varavīksni.
Pēc jūsu novērojumiem, Ņūtons atklāja, ka gaismas laušana ir atkarīga no attiecīgā objekta.. Rezultātā konkrēti necaurspīdīgi objekti absorbē noteiktas krāsas, nevis atspoguļo tās visas. Pēc tam Ņūtons saprata, ka tikai tās krāsas, kas tiek atspoguļotas, ir tās, kas sasniedz acis, tādējādi veicinot krāsu uztveri objektā.
Ņūtona skaidrojums atklāja, ka virsma, kas izskatās sarkana, patiesībā ir virsma, kas absorbē visas baltās gaismas krāsas, izņemot sarkano, ko atstaro un pēc tam uztver cilvēka acs un smadzenes interpretē kā sarkano krāsu.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par Ņūtona prizmu un tās īpašībām.