Наука из простых вещей · 4 из 10. Радуга после стеклянной призмы кажется красивой случайностью. Для Исаака Ньютона она стала вопросом: призма создаёт цвета или лишь разделяет уже существующие части белого света? В 1666 году он устроил серию опытов с солнечным лучом и призмами, а в 1672 году подробно их описал.
Маленькое отверстие в тёмной комнате
Ньютон пропустил солнечный свет через небольшое отверстие в ставне и поставил на пути стеклянную призму. На противоположной стене получилась вытянутая цветная полоса. Если бы вся разница объяснялась случайной неровностью стекла, изменение условий или другая призма должны были бы разрушить закономерность. Но цвета появлялись устойчиво.
Схема 1. Призма по-разному отклоняет части исходного солнечного света. Открыть крупнее →
Зачем понадобилась вторая призма
Ньютон выделил из цветной полосы узкую часть, направил её на вторую призму и сравнил отклонение. Лучи разных частей спектра отклонялись по-разному; отдельно взятый цвет не распадался вновь на такую же радугу. Он также описал, как смешение разделённых цветов возвращает белый свет. Следовательно, призма не «окрашивает» однородный белый луч: она разделяет составляющие, различающиеся по преломлению.
Схема 2. Проверка отдельного цвета была важнее самой красивой радуги. Открыть крупнее →
Что изменилось
Опыт дал новый способ рассматривать белый свет как смесь лучей с разными свойствами. Это помогло понять и недостаток линзовых телескопов: разные цвета фокусируются не в одной точке. Ньютон искал путь обойти проблему с помощью отражающего телескопа.
В учебном рисунке часто оставляют одну призму. Для истории открытия стоит показать две: первая создаёт спектр, вторая проверяет объяснение.
Источники
- Письмо Ньютона о свете и цветах, опубликованное в 1672 году.
- Королевское общество: опыты Ньютона с призмами.
Другие истории серии
← Предыдущая история · Следующая история → · Все статьи Мозг.ру