Ньютон першим зрозумів, що таке веселка: він за допомогою призми заломив біле світло і розклав його на основні кольори: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій і фіолетовий. Це відомо як Призма Ньютона.
У цій статті ми розповімо вам усе, що вам потрібно знати про призму Ньютона, її характеристики та застосування.
Що таке призма Ньютона
Призма Ньютона — це оптичний прилад, який дозволяє нам досліджувати та розуміти природу світла. Він був винайдений британським вченим Ісааком Ньютоном у XNUMX столітті. який зробив важливий внесок у галузі оптики.
Основна здатність призми Ньютона — розбивати біле світло на складові кольори. Коли промінь білого світла проходить крізь призму, світло заломлюється, тобто відхиляється від початкового шляху внаслідок зміни швидкості при проходженні через середину призми. Це призводить до розщеплення світла на хвилі різних довжин, що призводить до появи спектру кольорів від червоного до фіолетового.
Це явище відоме як розсіювання світла. Ньютон показав, що Біле світло складається із суміші різних кольорів, і кожен із цих кольорів має різну довжину хвилі. Призма Ньютона дозволяє нам візуально оцінити це розкладання та показує різноманітність кольорів, які утворюють світло, яке ми бачимо щодня.
Цікавою особливістю ньютонівської призми є її здатність звертати процес розсіювання. Розмістивши другу призму після першої, ми можемо повторно поєднати розсіяні кольори й знову отримати біле світло. Це явище відоме як зміна дисперсії та показує, що біле світло є сумішшю всіх видимих кольорів.
На додаток до його використання для розкладання та рекомбінації світла, Призму Ньютона також використовували в спектроскопії, метод, який дозволяє аналізувати хімічний склад речовини шляхом вивчення світла, яке вона поглинає або випромінює. Пропускаючи світло через зразок, а потім через призму, ми можемо побачити темні або яскраві лінії в отриманому спектрі, що дає нам інформацію про елементи, присутні в зразку.
Ісаак Ньютон і трохи історії
Ісаак Ньютон часто є одним із перших великих вчених, який спадає на думку, коли йдеться про видатних діячів історії. Його історія про яблуко та гравітацію стала досить відомою. Цей фізик залишив слід в історії, розробивши закони, які регулюють рух як небесних тіл у Всесвіті, так і фізичних об’єктів на Землі. Закон всесвітнього тяжіння і три закони класичної механіки є двома прикладами таких законів.
Хоча його робота зі світла та кольорів не настільки відома, вона настільки ж значна. До досліджень Ньютона в 1665 році вважалося, що кольори утворюються в результаті певних реакцій у склі, і що сонячне світло від природи біле. Однак він був першим, хто помітив, що біле світло відповідає за створення кольорів, оскільки воно фрагментується в них через свої заломлюючі властивості.
При виконанні основного експерименту з використанням заломлюючої призми, Він зробив спостереження, що світло можна розділити на різні кольори. Крім того, він зрозумів, що непрозорі об’єкти поглинають одні кольори, водночас відбиваючи інші, причому відбиваються кольори, які видимі людським оком. Цей експеримент був настільки важливим, що він був опублікований в журналі Королівського товариства в 1672 році, ставши першою опублікованою науковою статтею в історії.
Походження кольорів
Філософ Арістотель був піонером у ідентифікації кольорів. У четвертому столітті до нашої ери він дійшов висновку, що всі кольори були створені поєднанням чотирьох основних кольорів. Ці кольори асоціювалися з чотирма елементами, які вони контролювали світ, включаючи землю, воду, вогонь і небо. Аристотель також зазначив, що вплив світла й тіні може впливати на ці кольори, роблячи їх темнішими або світлішими та створюючи різні варіації.
Теорія кольору просунулася лише в XNUMX столітті, коли Леонардо да Вінчі зробив ряд спостережень. Цей багатообдарований італієць вважав, що колір належить виключно матерії. Крім того, він виклав початкову шкалу основних кольорів, спочатку створену Аристотелем, шкалу, яка привела до розвитку всіх інших кольорів.
Да Вінчі запропонував зробити білий основним кольором, підтверджуючи, що це був єдиний колір, який дозволяв приймати всі інші. Жовтий колір асоціювався з землею, зелений — з водою, синій — з небом, червоний — з вогнем, чорний — з темрявою. Однак наприкінці свого життя да Вінчі поставив під сумнів свою власну теорію, коли зауважив, що поєднання інших кольорів може створити зелений колір.
Призма Ньютона і теорія світла
У 1665 році Ньютон у своїй лабораторії зробив відкриття, яке змінило життя. Пропустивши біле світло через призму, він зміг розділити його на спектр кольорів. Цей експеримент відкрив йому, що біле світло містить усі видимі кольори. Основним елементом, який використовувався в експерименті, була прозора призма. Ньютон підтвердив, що промені, створені призмою, є основними і не можуть бути розділені далі. Щоб перевірити свої висновки, він розташував дві призми таким чином, щоб червоні промені від першої призми зустрічалися, коли вони проходили через другу, знову виробляючи біле світло.
Виникнення цього явища схоже на заломлення світла на периферії шматка пластику або скла. Це призводить до різноманітності кольорів на поверхні. Це явище також можна спостерігати під час сонячних дощів. Краплі дощу діють як призми, розбиваючи сонячне світло та створюючи видиму веселку.
Після ваших спостережень, Ньютон виявив, що заломлення світла залежить від об’єкта, про який йдеться.. У результаті конкретні непрозорі об’єкти поглинають певні кольори замість того, щоб відображати їх усі. Згодом Ньютон зрозумів, що лише ті кольори, які відбиваються, досягають очей, таким чином сприяючи сприйняттю кольору об’єкта.
Пояснення Ньютона показало, що поверхня, яка виглядає червоною, насправді поглинає всі кольори білого світла, крім червоного, який відбивається, а потім сприймається людським оком і інтерпретується мозком як червоний колір.
Я сподіваюся, що завдяки цій інформації ви зможете більше дізнатися про призму Ньютона та її характеристики.