Newton ako prvý pochopil, čo je dúha: použil hranol na lámanie bieleho svetla a jeho rozloženie na základné farby: červenú, oranžovú, žltú, zelenú, modrú a fialovú. Toto je známe ako Newtonov hranol.
V tomto článku vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť o Newtonovom hranole, jeho vlastnostiach a aplikáciách.
Čo je Newtonov hranol
Newtonov hranol je optický nástroj, ktorý nám umožňuje skúmať a pochopiť podstatu svetla. Vynašiel ho britský vedec Isaac Newton v XNUMX. storočí. ktorý významne prispel v oblasti optiky.
Hlavnou schopnosťou Newtonovho hranola je rozbiť biele svetlo na jeho jednotlivé farby. Pri prechode lúča bieleho svetla hranolom sa svetlo láme, teda vychýli sa zo svojej pôvodnej dráhy v dôsledku zmeny rýchlosti pri prechode stredom hranola. To spôsobí, že sa svetlo rozdelí na rôzne vlnové dĺžky, čo vedie k spektru farieb od červenej po fialovú.
Tento jav je známy ako rozptyl svetla. Newton ukázal, že Biele svetlo je tvorené zmesou rôznych farieb a každá z týchto farieb má inú vlnovú dĺžku. Newtonov hranol nám umožňuje vizuálne oceniť tento rozklad a ukazuje nám rozmanitosť farieb, ktoré tvoria svetlo, ktoré vidíme každý deň.
Zaujímavou vlastnosťou Newtonovho hranola je jeho schopnosť obrátiť proces rozptylu. Umiestnením druhého hranola za prvým môžeme prekombinovať rozptýlené farby a opäť získať biele svetlo. Tento jav je známy ako obrátenie disperzie a ukazuje, že biele svetlo je zmesou všetkých viditeľných farieb.
Okrem jeho použitia pri rozklade a rekombinácii svetla, Newtonov hranol bol tiež použitý v spektroskopii, technika, ktorá umožňuje analyzovať chemické zloženie látky štúdiom svetla, ktoré absorbuje alebo vyžaruje. Prechodom svetla cez vzorku a potom cez hranol môžeme vo výslednom spektre vidieť tmavé alebo svetlé čiary, ktoré nám poskytujú informácie o prvkoch prítomných vo vzorke.
Isaac Newton a trochu histórie
Isaac Newton je často jedným z prvých veľkých vedcov, ktorí prídu na myseľ pri diskusiách o významných osobnostiach histórie. Jeho príbeh o jablku a gravitácii sa stal pomerne známym. Tento fyzik zanechal stopu v histórii tým, že vyvinul zákony, ktoré regulujú pohyb nebeských telies vo vesmíre a pohyb fyzických objektov na Zemi. Zákon univerzálnej gravitácie a tri zákony klasickej mechaniky sú dva príklady takýchto zákonov.
Hoci jeho práca o svetle a farbách nie je taká známa, je rovnako významná. Pred Newtonovým výskumom v roku 1665 sa bežne verilo, že farby vznikajú určitými reakciami v skle a že slnečné svetlo je prirodzene biele. Bol však prvý, kto si všimol, že biele svetlo je zodpovedné za vytváranie farieb, pretože sa v nich fragmentovalo kvôli svojim refrakčným atribútom.
Pri vykonávaní základného experimentu s použitím lámavého hranolu Zistil, že svetlo môže byť rozdelené do rôznych farieb. Okrem toho si uvedomil, že nepriehľadné predmety absorbujú určité farby, zatiaľ čo iné odrážajú, pričom farby, ktoré sa odrážajú, sú tie, ktoré sú viditeľné pre ľudské oko. Tento experiment bol taký dôležitý, že bol publikovaný v časopise Journal of the Royal Society v roku 1672, čo predstavuje prvú publikovanú vedeckú prácu v histórii.
Pôvod farieb
Priekopníkom v identifikácii farieb bol filozof Aristoteles. Počas štvrtého storočia pred naším letopočtom odvodil, že všetky farby boli vytvorené kombináciou štyroch základných farieb. Tieto farby boli spojené so štyrmi prvkami, ktoré ovládali svet vrátane zeme, vody, ohňa a neba. Aristoteles tiež poukázal na to, že vplyv svetla a tieňa môže ovplyvniť tieto farby, stmaviť alebo zosvetliť a vytvárať rôzne variácie.
Teória farieb sa presadila až v XNUMX. storočí, keď Leonardo Da Vinci vykonal rôzne pozorovania. Tento taliansky muž mnohých talentov veril, že farba patrí konkrétne k hmote. Okrem toho stanovil počiatočnú škálu základných farieb, ktorú pôvodne vytvoril Aristoteles, škálu, ktorá viedla k vývoju všetkých ostatných farieb.
Da Vinci navrhol, aby primárnou farbou bola biela, potvrdzujúc, že to bola jediná farba, ktorá umožňovala príjem všetkých ostatných. Spájal žltú so zemou, zelenú s vodou, modrú s oblohou, červenú s ohňom a čiernu s tmou. Da Vinci však ku koncu svojho života spochybnil svoju vlastnú teóriu, keď zistil, že kombináciou iných farieb môže vzniknúť zelená.
Newtonov hranol a teória svetla
V roku 1665 urobil Newton vo svojom laboratóriu život meniaci objav. Prechodom bieleho svetla cez hranol ho dokázal rozdeliť na spektrum farieb. Tento experiment mu odhalil, že biele svetlo obsahuje všetky viditeľné farby. Hlavným prvkom použitým v experimente bol priehľadný hranol. Newton potvrdil, že lúče produkované hranolom boli základné a nemožno ich ďalej deliť. Na overenie svojich zistení usporiadal dva hranoly tak, aby sa pri prechode cez druhý hranol mohli stretnúť červené lúče z prvého hranola a opäť produkovať biele svetlo.
Výskyt tohto javu je podobný lomu svetla na okraji kusu plastu alebo skla. Výsledkom sú rôzne farby na povrchu. Tento jav možno pozorovať aj počas slnečných prehánok. Kvapky dažďa fungujú ako hranoly, fragmentujú slnečné svetlo a vytvárajú viditeľnú dúhu.
Po vašom pozorovaní, Newton zistil, že lom svetla závisí od predmetu.. Výsledkom je, že špecifické nepriehľadné objekty absorbujú určité farby namiesto toho, aby ich všetky odrážali. Následne si Newton uvedomil, že iba farby, ktoré sa odrážajú, sú tie, ktoré sa dostanú do očí, čím prispievajú k vnímaniu farieb v objekte.
Newtonovo vysvetlenie odhalilo, že povrch, ktorý sa javí ako červený, je v skutočnosti povrch, ktorý absorbuje všetky farby bieleho svetla okrem červeného, ktoré sa odráža a potom vníma ľudské oko a mozog ho interpretuje ako červenú farbu.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o Newtonovom hranole a jeho charakteristikách.