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牛顿发现光的色散故事

时间:2023-09-13 17:16阅读数:624

在遥远的1665年,当时的英国瘟疫肆虐,学校无法上课,当时还是学生的牛顿回家务农。

牛顿居家的期间,有一次天气晴朗,阳光明媚,牛顿拿出一块三棱镜准备实验,意外发现三棱镜通过阳光的照射,在地上出现了红色、黄色、绿色等颜色排成的彩带。善于思考的牛顿第一次见到这种现象,于是对这个现象进行研究,发现了光的色散。

牛顿发现光的色散故事

三百五十三年以前,物理巨匠牛顿在大学生活的时代,各种实验仪器都非常简陋,而牛顿却对物理实验特别喜欢,在牛顿之前曾经有很多古今中外的研究了光的色散现象,但是都没有进行完整、系统、科学的实验以及严谨的理论解释。

牛顿的伟大之处也就在这里,他用最简单的仪器,探究出了前人所没有探究出来的结论,并上升到了物理科学理论的高度。

1665年,牛顿利用一块三棱镜把白光分成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,这就是著名的最美实验“光的色散”!

“光的色散”本质是“光的折射”,是由于不同的色光相对于三棱镜具有不同的折射率造成的。也正是由于牛顿的对于光学的科学研究,从而开启了“光谱学”研究的先河。

光的色散现象有哪些

1、彩虹

彩虹是光的色散的最典型的例子。当太阳光照射到水滴上时,光线会被折射、反射和散射,不同波长的光线会被分离出来,形成七彩的光谱。

2、水晶

水晶是一种具有高折射率的矿物质,当光线穿过水晶时,不同波长的光线会被分离出来,形成美丽的色彩。

3、玻璃棱镜

玻璃棱镜是一种具有三角形截面的透明物体,当光线穿过玻璃棱镜时,不同波长的光线会被分离出来,形成光谱。

4、太阳镜

太阳镜是一种具有色散效果的镜片,它可以过滤掉紫外线和蓝光,保护眼睛不受伤害。

牛顿的简介

牛顿提出了“万有引力定律”,是近代科学鼻祖、物理学之父。

艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,出生于英格兰东米德兰林肯郡乡下的一个小村落伍尔索普村的伍尔索普(Woolsthorpe)庄园。英国皇家学会会长,著名的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术师,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》等。

1687年,牛顿发表《自然哲学的数学原理》,阐述了万有引力和三大运动定律,奠定了此后三个世纪里力学和天文学的基础,成为了现代工程学的基础。[4]牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上,牛顿提出金本位制度。

2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,在被调查的皇家学会院士和网民投票中,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。