牛頓棱鏡

通過棱鏡折射

牛頓是第一個了解彩虹是什麼的人:他用棱鏡折射白光並將其分解為基本顏色:紅色、橙色、黃色、綠色、藍色和紫色。 這被稱為 牛頓棱鏡.

在本文中,我們將告訴您有關牛頓棱鏡、其特性和應用的所有信息。

什麼是牛頓棱鏡

牛頓的棱鏡和光

牛頓棱鏡是一種光學儀器,可以讓我們探索和了解光的本質。 它是XNUMX世紀英國科學家艾薩克·牛頓發明的。 在光學領域做出過重要貢獻的人。

牛頓棱鏡的主要功能是將白光分解成其組成顏色。 當一束白光通過棱鏡時,光線發生折射,即通過棱鏡中間時由於速度的變化而偏離了原來的路徑。 這導致光分裂成不同的波長,從而產生從紅色到紫色的光譜。

這種現像被稱為光散射。 牛頓證明了 白光由不同顏色的混合物組成,並且這些顏色中的每一種都具有不同的波長。 牛頓棱鏡使我們能夠直觀地欣賞這種分解,並向我們展示了構成我們每天所見光的各種顏色。

牛頓棱鏡的一個有趣特徵是它能夠逆轉散射過程。 通過在第一個棱鏡之後放置第二個棱鏡,我們可以重新組合散射的顏色並再次獲得白光。 這種現像被稱為色散反轉,表明白光是所有可見顏色的混合。

除了用於光的分解和重組, 牛頓棱鏡也被用於光譜學,一種允許通過研究物質吸收或發射的光來分析物質化學成分的技術。 通過讓光穿過樣品然後再通過棱鏡,我們可以在所得光譜中看到暗線或亮線,從而為我們提供有關樣品中存在的元素的信息。

艾薩克·牛頓和一些歷史

光線折射

艾薩克·牛頓 (Isaac Newton) 通常是在討論歷史上的傑出人物時首先想到的偉大科學家之一。 他關於蘋果和地心引力的故事已經廣為人知。 這位物理學家通過制定調節宇宙中天體運動和地球上物理物體運動的定律在歷史上留下了印記。 萬有引力定律和經典力學三定律是此類定律的兩個例子。

儘管他在光線和色彩方面的工作並不為人所知,但它同樣具有重要意義。 在 1665 年牛頓的研究之前,人們普遍認為顏色是通過玻璃中的某些反應產生的,而陽光自然是白色的。 然而,他是第一個注意到白光負責創造顏色的人,因為它由於其折射特性而在其中分裂。

在使用折射棱鏡進行基本實驗時, 他觀察到光可以分成多種顏色。 此外,他還意識到不透明物體會吸收某些顏色,同時反射其他顏色,而反射的顏色就是人眼可見的顏色。 這個實驗非常重要,以至於它於 1672 年發表在皇家學會雜誌上,成為歷史上第一篇發表的科學論文。

顏色的由來

牛頓棱鏡

哲學家亞里士多德是識別顏色的先驅。 在公元前四世紀,他推斷出所有顏色都是由四種基本顏色組合而成。 這些顏色與四個元素有關 他們控制了世界,包括地、水、火和天空. 亞里士多德還指出,光影的影響可以影響這些顏色,使它們更暗或更亮,並產生不同的變化。

直到 XNUMX 世紀,列奧納多·達·芬奇 (Leonardo Da Vinci) 做出了各種觀察,色彩理論才得以發展。 這位多才多藝的意大利人認為,顏色只屬於物質。 此外,他列出了最初由亞里士多德創造的基本顏色的初始等級,該等級導致了所有其他顏色的發展。

達芬奇提出白色為原色, 確認它是唯一可以接受所有其他顏色的顏色。 他將黃色與大地、綠色與水、藍色與天空、紅色與火、黑色與黑暗聯繫在一起。 然而,在他生命的盡頭,達芬奇在觀察到其他顏色的組合可以產生綠色時質疑了自己的理論。

牛頓的棱鏡和光的理論

1665 年,牛頓在他的實驗室做出了改變人生的發現。 通過讓白光通過棱鏡,他能夠將其分成一系列顏色。 這個實驗向他揭示了白光包含所有可見的顏色。 實驗中使用的主要元素是透明棱鏡。 牛頓證實,棱鏡產生的光線是基本的,無法進一步分割。 為了驗證他的發現,他安排了兩個棱鏡,使來自第一個棱鏡的紅色光線在穿過第二個棱鏡時相遇,再次產生白光。

這種現象的發生類似於光線在一塊塑料或玻璃的外圍發生折射。 這會導致表面出現各種顏色。 這種現像也可以在晴朗的陣雨中觀察到。 雨滴就像棱鏡一樣,將陽光破碎並產生可見的彩虹。

經過你的觀察, 牛頓發現光的折射取決於所討論的物體。. 因此,特定的不透明物體會吸收某些顏色,而不是反射所有顏色。 隨後,牛頓意識到只有反射的顏色才是到達眼睛的顏色,從而有助於對物體顏色的感知。

牛頓的解釋表明,表面呈現紅色,實際上是吸收白光中除紅色以外所有顏色的表面,紅色被反射,然後被人眼感知,並被大腦解釋為紅色。

我希望通過這些信息,您可以更多地了解牛頓棱鏡及其特性。


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