ГлавнаяЭволюция жизни на ЗемлеЭволюция человека → Из чего состоит свет

Из чего состоит свет

20 Окт 2011

Из чего состоит светВо-первых, нам нужно разобраться, что такое спектр. Это явление открыто во времена короля Карла II, примерно 350 лет назад, Исааком Ньютоном, вполне заслуживающим звания самого великого ученого (ему принадлежит еще и множество других открытий, как мы узнали в главе про ночь и день). Ньютон обнаружил, что белый свет – смесь всех цветов. Вот что такое белый для ученых. Как Ньютон открыл это? Он провел эксперимент. Сначала затемнил свою комнату, так что ни один луч света не мог в нее проникнуть. Затем он раздвинул шторы так, что между ними пробивался луч солнечного света толщиной с карандаш. Луч проходил через призму – что-то вроде треугольного куска стекла.

Призма преломляла узкий луч белого света, и на выходе из нее он уже переставал быть белым. Он был разноцветным, как радуга, и Ньютон назвал свою искусственную радугу спектром. Вот как он устроен.

Когда луч света идет через воздух и попадает в стекло, он преломляется. Преломление называется рефракцией. Рефракция происходит не только в стекле, но и в воде, и это важно вспомнить, когда мы вернемся к радуге. Именно за счет рефракции весло выглядит изогнутым, когда ты погружаешь его в реку. Итак, свет преломляется, когда проходит через стекло или воду.

А теперь – главное. Угол преломления зависит от цвета светового луча. Красный свет преломляется под более тупым углом, нежели синий. Если белый свет – действительно смесь лучей разного цвета, как предположил Ньютон, то что же произойдет, если пропустить белый через призму? Синий свет преломится больше, чем красный, поэтому при выходе с другой стороны призмы они разделятся. Желтый и зеленый окажутся между ними. В результате получится ньютоновский спектр: все цвета радуги, расположенные в обычном для радуги порядке, – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Ньютон не был первым, кто создал радугу с помощью призмы. У других выходил тот же результат. Но многие думали, что призма каким-то образом "окрашивает" белый свет. Идея Ньютона была другой. Он подумал, что белый свет – смесь всех цветов, а призма просто отделила их друг от друга. Он оказался прав и доказал справедливость своей догадки серией экспериментов. Сначала он взял призму, как и раньше, и направил разноцветный поток света в маленькую прорезь, так что через нее проходил луч только одного цвета, например красный. Потом на пути красного луча он установил еще одну призму. Вторая призма преломила свет, как обычно. Но на выходе луч остался красным. Никаких дополнительных цветов не появилось, вопреки гипотезе, по которой призма добавляет цвета. Именно такой результат ожидал получить Ньютон, тем самым подтвердив свою теорию о белом свете как смеси света всех цветов.

Следующий эксперимент был еще более изобретательным и задействовал три призмы. Для Ньютона он стал experimentum cruris, что на латыни значит "контрольный эксперимент" или, другими словами, "эксперимент, окончательно разрешающий научный спор".

В левой части картинки белый свет из щели в ньютоновской шторе проходит через первую призму и разделяется на все цвета радуги. Потом расходящиеся цветные лучи собираются второй ньютоновской призмой. Она снова собирает радугу в белый свет. Ньютоновская точка зрения тем самым уже изящно доказана. Однако, чтобы окончательно убедиться в своей правоте, он пропустил луч белого света через третью призму, и на выходе снова получил радугу! Лучшее из возможных доказательств того, что белый свет – смесь лучей всех цветов.





Рекомендуем к прочтению



Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля