«Оптика» Ньютона. Теория цветов

Ньютон первым попытался избежать помехи окрашивания объекта при рассмотрении его через телескоп (явление хроматической аберрации). Он создал первый рефлекторный телескоп, прототип современных гигантов, а также и более позднего прибора — рефлекторного микроскопа. Не довольствуясь этим, он взялся за решение проблемы цвета, продолжив опыты Декарта над призмой там, где он их оставил. Благодаря блестящему сочетанию экспериментальной техники и логики он смог показать, что цвета создаются не призмой или радугой, а являются компонентами обычного белого света. Изыскания Ньютона не помогли ему, однако, решить свою первоначальную задачу; по сути дела, он, к своему собственному неудовольствию, смог показать, что устранить рассеивающие или цветообразующие свойства линз невозможно. В этом Ньютон ошибался, но авторитет его задержал практическое усовершенствование телескопов примерно на восемьдесят лет. Шведский математик Клипгенстьерн (1698 — 1765) был, по - видимому, первым, кто достаточно тщательно повторил опыты Ньютона, чтобы показать его ошибку. Только в 1758 году, услышав о работе Клингенстьерна, оптик Доллонд смог использовать идею комбинации двух видов стекол с различной степенью преломления и рассеивания цветов, создав таким образом ахроматическую линзу, явившуюся основой всех современных оптических приборов.
Свет как частицы или волны. Гюйгенс
Исследуя оптические явления, Ньютон рассматривал не цвета радуги, а другие виды цветов, в частности те, которые порождались отражением от тонких слоев, как, например, от слоя жидкого масла на воде. Именно здесь он нашел первый намек на прерывность или «зернистость» как материи, так и света. Это открытие укрепило в нем убеждение в атомистическом строении материи, к которому он пришел еще раньше благодаря философским склонностям и математическому удобству. К сожалению, то же самое убеждение заставило его пойти по стопам Декарта и считать, что свет имеет атомистическое строение, лучи которого представляют собой траектории частиц, отражающихся так же, как мяч отскакивает от стены. Другие явления, порождающие цвет, приводили к иному выводу. Гримальди (1618 — 1663) задолго до Ньютона изучал цвета, обнаруживаемые по краям теней, в частности по краям узких щелей или волос. Он также обнаружил, что при прохождении вблизи какого - либо предмета лучи света были не абсолютно прямыми, а слегка изогнутыми — дифрагированными. Он приписал оба эти явления волновым колебаниям, подобным хорошо всем знакомой ряби на поверхности воды, или 3EVковым колебаниям, причем различные цвета имели различную длину волн, подобно музыкальным звукам.
Гюйгенс развил эту идею математически и показал, каким образом волновая теория света объясняет как диффракцшо, так и цвета тонких пластинок. Кроме того, он объяснил, гораздо лучше Ньютона, любопытное свойство исландского шпала (кальцита), который, если смотреть через него, удваивает предметы. Однако и в этом случае победил авторитет Ньютона, и волновая теория света должна была ожидать своей реабилитации более чем сто лет.







Материалы

Яндекс.Метрика