Newton was de eerste die begreep wat een regenboog is: hij gebruikte een prisma om wit licht te breken en op te splitsen in de basiskleuren: rood, oranje, geel, groen, blauw en violet. Dit staat bekend als Newtons prisma.
In dit artikel gaan we je alles vertellen wat je moet weten over het prisma van Newton, de kenmerken en toepassingen ervan.
Wat is het prisma van Newton
Het prisma van Newton is een optisch instrument waarmee we de aard van licht kunnen onderzoeken en begrijpen. Het werd uitgevonden door de Britse wetenschapper Isaac Newton in de XNUMXe eeuw. die belangrijke bijdragen leverden op het gebied van de optica. Meer over zijn leven kunt u hier lezen Dit gedeelte is gewijd aan Newton.
Het belangrijkste vermogen van het Newton-prisma is om wit licht in zijn samenstellende kleuren te breken. Wanneer een straal wit licht door het prisma gaat, wordt het licht gebroken, dat wil zeggen dat het afwijkt van zijn oorspronkelijke pad vanwege de verandering in snelheid wanneer het door het midden van het prisma gaat. Hierdoor splitst het licht zich op in verschillende golflengten, wat resulteert in een kleurenspectrum van rood tot violet.
Dit fenomeen staat bekend als lichtverstrooiing. Newton toonde aan dat de Wit licht bestaat uit een mengsel van verschillende kleuren en elk van deze kleuren heeft een andere golflengte. Het prisma van Newton stelt ons in staat om deze ontbinding visueel te waarderen en toont ons de diversiteit aan kleuren waaruit het licht bestaat dat we elke dag zien.
Een interessant kenmerk van het Newtoniaanse prisma is het vermogen om het verstrooiingsproces om te keren. Door een tweede prisma achter het eerste te plaatsen, kunnen we de verstrooide kleuren opnieuw combineren en krijgen we weer wit licht. Dit fenomeen staat bekend als dispersie-omkering en laat zien dat wit licht een mengsel is van alle zichtbare kleuren.
Naast het gebruik ervan bij de ontleding en recombinatie van licht, Newton's prisma is ook gebruikt in spectroscopie, een techniek waarmee de chemische samenstelling van een stof kan worden geanalyseerd door het licht dat het absorbeert of uitzendt te bestuderen. Door licht door een monster en vervolgens door een prisma te laten gaan, kunnen we donkere of heldere lijnen in het resulterende spectrum zien, wat ons informatie geeft over de elementen die in het monster aanwezig zijn.
Isaac Newton en wat geschiedenis
Isaac Newton is vaak een van de eerste grote wetenschappers die in je opkomt als je het hebt over vooraanstaande figuren uit de geschiedenis. Zijn verhaal over de appel en de zwaartekracht is behoorlijk bekend geworden. Deze natuurkundige heeft een stempel op de geschiedenis gedrukt door de wetten te ontwikkelen die zowel de beweging van hemellichamen in het heelal als die van fysieke objecten op aarde regelen. De wet van universele zwaartekracht en de drie wetten van de klassieke mechanica zijn twee voorbeelden van dergelijke wetten.
Hoewel zijn werk over licht en kleur niet zo bekend is, is het net zo belangrijk. Vóór het onderzoek van Newton in 1665 werd algemeen aangenomen dat kleuren werden geproduceerd door bepaalde reacties in glas en dat zonlicht van nature wit was. Hij was echter de eerste die opmerkte dat wit licht verantwoordelijk was voor het creëren van kleuren, omdat het erin fragmenteerde vanwege zijn brekende eigenschappen.
Bij het uitvoeren van een basisexperiment met een brekend prisma, Hij maakte de observatie dat licht kan worden gescheiden in verschillende kleuren. Hij realiseerde zich ook dat ondoorzichtige objecten bepaalde kleuren absorberen en andere kleuren reflecteren. De gereflecteerde kleuren zijn de kleuren die zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Dit experiment was zo belangrijk dat het in 1672 werd gepubliceerd in het Journal of the Royal Society. Het was het eerste gepubliceerde wetenschappelijke artikel in de geschiedenis. Je kunt dieper ingaan op de regenboogkleuren om de context van Newtons experimenten beter te begrijpen.
Oorsprong van kleuren
De filosoof Aristoteles was de pionier in de identificatie van kleuren. Tijdens de vierde eeuw voor Christus leidde hij af dat alle kleuren werden gecreëerd door de combinatie van vier fundamentele kleuren. Deze kleuren werden geassocieerd met de vier elementen die ze beheersten de wereld, inclusief aarde, water, vuur en lucht. Aristoteles wees er ook op dat de invloed van licht en schaduw deze kleuren kan beïnvloeden, waardoor ze donkerder of lichter kunnen worden en verschillende variaties kunnen ontstaan.
De kleurentheorie kwam pas in de XNUMXe eeuw op gang, toen Leonardo Da Vinci een verscheidenheid aan waarnemingen deed. Deze Italiaanse man met veel talenten geloofde dat kleur specifiek bij materie hoorde. Bovendien legde hij de aanvankelijke schaal van fundamentele kleuren vast, oorspronkelijk bedacht door Aristoteles, een schaal die leidde tot de ontwikkeling van alle andere kleuren.
Da Vinci stelde voor dat wit de primaire kleur zou zijn, bevestigend dat het de enige kleur was die de ontvangst van alle anderen mogelijk maakte. Hij associeerde geel met aarde, groen met water, blauw met lucht, rood met vuur en zwart met duisternis. Tegen het einde van zijn leven trok Da Vinci echter zijn eigen theorie in twijfel toen hij opmerkte dat een combinatie van andere kleuren groen kon creëren.
Newtons prisma en lichttheorie
In 1665 deed Newton een levensveranderende ontdekking in zijn laboratorium. Door wit licht door een prisma te laten gaan, kon hij het opsplitsen in een spectrum van kleuren. Dit experiment onthulde hem dat wit licht alle zichtbare kleuren bevatte. Het belangrijkste element dat in het experiment werd gebruikt, was een transparant prisma. Newton bevestigde dat de door het prisma geproduceerde stralen fundamenteel waren en niet verder konden worden verdeeld. Om zijn bevindingen te verifiëren, plaatste hij twee prisma's zo dat de rode stralen van het eerste prisma elkaar konden ontmoeten terwijl ze door het tweede gingen, waardoor opnieuw wit licht werd geproduceerd.
Het optreden van dit fenomeen is vergelijkbaar met de breking van licht aan de rand van een stuk plastic of glas. Dit resulteert in een verscheidenheid aan kleuren op het oppervlak. Dit fenomeen kan ook worden waargenomen tijdens zonnige buien. De regendruppels werken als prisma's, fragmenteren het zonlicht en produceren een zichtbare regenboog.
Na uw waarneming, Newton ontdekte dat de breking van licht afhing van het object in kwestie.. Dientengevolge absorberen specifieke ondoorzichtige objecten bepaalde kleuren in plaats van ze allemaal te reflecteren. Vervolgens realiseerde Newton zich dat alleen de kleuren die worden gereflecteerd, de kleuren zijn die de ogen bereiken en zo bijdragen aan de perceptie van kleur in het object.
Uit de uitleg van Newton bleek dat een oppervlak dat rood lijkt, eigenlijk een oppervlak is dat alle kleuren wit licht absorbeert behalve rood, dat wordt gereflecteerd en vervolgens door het menselijk oog wordt waargenomen en door de hersenen wordt geïnterpreteerd als de kleur rood.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over het prisma van Newton en zijn kenmerken.