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牛頓發現光的色散故事

時間:2023-09-13 17:16閱讀數:484

在遙遠的1665年,當時的英國瘟疫肆虐,學校無法上課,當時還是學生的牛頓回家務農。

牛頓居家的期間,有一次天氣晴朗,陽光明媚,牛頓拿出一塊三棱鏡準備實驗,意外發現三棱鏡通過陽光的照射,在地上出現了紅色、黃色、綠色等顏色排成的彩帶。善于思考的牛頓第一次見到這種現象,于是對這個現象進行研究,發現了光的色散。

牛頓發現光的色散故事

三百五十三年以前,物理巨匠牛頓在大學生活的時代,各種實驗儀器都非常簡陋,而牛頓卻對物理實驗特別喜歡,在牛頓之前曾經有很多古今中外的研究了光的色散現象,但是都沒有進行完整、系統、科學的實驗以及嚴謹的理論解釋。

牛頓的偉大之處也就在這里,他用最簡單的儀器,探究出了前人所沒有探究出來的結論,并上升到了物理科學理論的高度。

1665年,牛頓利用一塊三棱鏡把白光分成了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色,這就是著名的最美實驗“光的色散”!

“光的色散”本質是“光的折射”,是由于不同的色光相對于三棱鏡具有不同的折射率造成的。也正是由于牛頓的對于光學的科學研究,從而開啟了“光譜學”研究的先河。

光的色散現象有哪些

1、彩虹

彩虹是光的色散的最典型的例子。當太陽光照射到水滴上時,光線會被折射、反射和散射,不同波長的光線會被分離出來,形成七彩的光譜。

2、水晶

水晶是一種具有高折射率的礦物質,當光線穿過水晶時,不同波長的光線會被分離出來,形成美麗的色彩。

3、玻璃棱鏡

玻璃棱鏡是一種具有三角形截面的透明物體,當光線穿過玻璃棱鏡時,不同波長的光線會被分離出來,形成光譜。

4、太陽鏡

太陽鏡是一種具有色散效果的鏡片,它可以過濾掉紫外線和藍光,保護眼睛不受傷害。

牛頓的簡介

牛頓提出了“萬有引力定律”,是近代科學鼻祖、物理學之父。

艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,出生于英格蘭東米德蘭林肯郡鄉下的一個小村落伍爾索普村的伍爾索普(Woolsthorpe)莊園。英國皇家學會會長,著名的物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和煉金術師,百科全書式的“全才”,著有《自然哲學的數學原理》、《光學》等。

1687年,牛頓發表《自然哲學的數學原理》,闡述了萬有引力和三大運動定律,奠定了此后三個世紀里力學和天文學的基礎,成為了現代工程學的基礎。[4]牛頓通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,并推動了科學革命。

在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恒的原理,提出牛頓運動定律。在光學上,他發明了反射望遠鏡,并基于對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律,并研究了音速。在數學上,牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了“牛頓法”以趨近函數的零點,并為冪級數的研究做出了貢獻。在經濟學上,牛頓提出金本位制度。

2005年,英國皇家學會進行了一場“誰是科學史上最有影響力的人”的民意調查,在被調查的皇家學會院士和網民投票中,牛頓被認為比阿爾伯特·愛因斯坦更具影響力。

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