Newton a fost primul care a înțeles ce este un curcubeu: a folosit o prismă pentru a refracta lumina albă și a o descompune în culorile sale de bază: roșu, portocaliu, galben, verde, albastru și violet. Aceasta este cunoscută ca prisma lui Newton.
În acest articol vă vom spune tot ce trebuie să știți despre prisma lui Newton, caracteristicile și aplicațiile sale.
Ce este prisma lui Newton
Prisma lui Newton este un instrument optic care ne permite să explorăm și să înțelegem natura luminii. A fost inventat de omul de știință britanic Isaac Newton în secolul al XVII-lea. care au adus contribuţii importante în domeniul opticii.
Principala capacitate a prismei Newton este de a sparge lumina albă în culorile sale componente. Când o rază de lumină albă trece prin prismă, lumina este refractată, adică se abate de la traiectoria inițială din cauza schimbării vitezei la trecerea prin mijlocul prismei. Acest lucru face ca lumina să se împartă în lungimi de undă diferite, rezultând un spectru de culori de la roșu la violet.
Acest fenomen este cunoscut sub numele de împrăștiere a luminii. Newton a arătat că Lumina albă este alcătuită dintr-un amestec de culori diferite și că fiecare dintre aceste culori are o lungime de undă diferită. Prisma lui Newton ne permite să apreciem vizual această descompunere și ne arată diversitatea culorilor care compun lumina pe care o vedem în fiecare zi.
O caracteristică interesantă a prismei newtoniene este capacitatea sa de a inversa procesul de împrăștiere. Prin plasarea unei a doua prisme după prima, putem recombina culorile împrăștiate și obținem din nou lumină albă. Acest fenomen este cunoscut sub numele de inversare a dispersiei și arată că lumina albă este un amestec de toate culorile vizibile.
Pe lângă utilizarea sa în descompunerea și recombinarea luminii, Prisma lui Newton a fost folosită și în spectroscopie, tehnică care permite analizarea compoziției chimice a unei substanțe prin studierea luminii pe care o absoarbe sau o emite. Trecând lumina printr-o probă și apoi printr-o prismă, putem vedea linii întunecate sau luminoase în spectrul rezultat, oferindu-ne informații despre elementele prezente în probă.
Isaac Newton și puțină istorie
Isaac Newton este adesea unul dintre primii mari oameni de știință care îi vine în minte atunci când discută despre figuri eminente din istorie. Povestea lui despre măr și gravitație au devenit destul de bine cunoscute. Acest fizician a lăsat amprenta istoriei prin dezvoltarea legilor care reglementează atât mișcarea corpurilor cerești în Univers, cât și cea a obiectelor fizice de pe Pământ. Legea gravitației universale și cele trei legi ale mecanicii clasice sunt două exemple de astfel de legi.
Deși munca lui despre lumină și culori nu este la fel de cunoscută, este la fel de semnificativă. Înainte de cercetările lui Newton din 1665, se credea în mod obișnuit că culorile erau produse prin anumite reacții în sticlă și că lumina soarelui era în mod natural albă. Cu toate acestea, el a fost primul care a observat că lumina albă era responsabilă pentru crearea culorilor, deoarece se fragmenta în ele datorită atributelor sale de refracție.
Când efectuați un experiment de bază folosind o prismă refractară, El a făcut observația că lumina poate fi separată în diferite culori. Mai mult, el și-a dat seama că obiectele opace absorb anumite culori în timp ce reflectă altele, culorile reflectate fiind cele care sunt vizibile pentru ochiul uman. Acest experiment a fost de atât de important încât a fost publicat în Journal of the Royal Society în 1672, marcând prima lucrare științifică publicată din istorie.
Originea culorilor
Filosoful Aristotel a fost pionierul în identificarea culorilor. În timpul secolului al IV-lea î.Hr., el a dedus că toate culorile au fost create prin combinarea a patru culori fundamentale. Aceste culori au fost asociate cu cele patru elemente care ei controlau lumea, inclusiv pământul, apa, focul și cerul. Aristotel a mai subliniat că impactul luminii și umbrei ar putea influența aceste culori, făcându-le mai închise sau mai deschise și creând diferite variații.
Teoria culorilor nu a avansat până în secolul al XVI-lea, când Leonardo Da Vinci a făcut o varietate de observații. Acest italian cu multe talente credea că culoarea aparține în mod specific materiei. În plus, el a stabilit scara inițială a culorilor fundamentale inventată inițial de Aristotel, o scară care a dus la dezvoltarea tuturor celorlalte culori.
Da Vinci a propus ca albul să fie culoarea primară, afirmând că era singura culoare care permitea primirea tuturor celorlalte. El a asociat galbenul cu pământul, verdele cu apa, albastrul cu cerul, roșu cu focul și negru cu întunericul. Cu toate acestea, spre sfârșitul vieții, Da Vinci și-a pus la îndoială propria teorie când a observat că o combinație de alte culori ar putea crea verdele.
Prisma lui Newton și teoria luminii
În 1665, Newton a făcut o descoperire care i-a schimbat viața în laboratorul său. Trecând lumină albă printr-o prismă, a reușit să o împartă într-un spectru de culori. Acest experiment i-a dezvăluit că lumina albă conține toate culorile vizibile. Elementul principal folosit în experiment a fost o prismă transparentă. Newton a confirmat că razele produse de prismă erau fundamentale și nu puteau fi împărțite în continuare. Pentru a verifica descoperirile sale, el a aranjat două prisme în așa fel încât să permită razelor roșii de la prima prismă să se întâlnească în timp ce treceau prin a doua, producând din nou lumină albă.
Apariția acestui fenomen este similară cu refracția luminii la periferia unei bucăți de plastic sau sticlă. Acest lucru are ca rezultat o varietate de culori la suprafață. Acest fenomen poate fi observat și în timpul averselor însorite. Picăturile de ploaie acționează ca niște prisme, fragmentând lumina soarelui și producând un curcubeu vizibil.
După observația ta, Newton a descoperit că refracția luminii depinde de obiectul în cauză.. Ca urmare, anumite obiecte opace absorb anumite culori în loc să le reflecte pe toate. Ulterior, Newton și-a dat seama că doar culorile care se reflectă sunt cele care ajung la ochi, contribuind astfel la perceperea culorii în obiect.
Explicația lui Newton a relevat că o suprafață care pare roșie este de fapt o suprafață care absoarbe toate culorile luminii albe, cu excepția roșii, care este reflectată și apoi percepută de ochiul uman și interpretată de creier ca culoare roșie.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre prisma lui Newton și despre caracteristicile acesteia.