Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

Created September 15, 2017 18:18
Show Gist options
  • Save anonymous/dd786f4397e21fb742e7cd2520586a7d to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save anonymous/dd786f4397e21fb742e7cd2520586a7d to your computer and use it in GitHub Desktop.
Света теория ньютона

Света теория ньютона - Ньютон, Исаак



Биографы Ньютона единодушны в том, что возникновение его интереса к оптике можно отнести к г. Первые успехи в этой области были им достигнуты, вероятно, в период добровольного уединения с по г. Это сотрудничество действительно поражает многих биографов Ньютона, которых смущает тот факт, что Ньютон мог пропустить без комментариев устаревшие представления Барроу о цветах. На этом основании строятся некоторые заключения о том, что в г. Ньютон еще не получил ни одного из своих фундаментальных результатов, касающихся природы цветов. Вывод этот слишком поспешный, поскольку просматривать работу другого автора не значит подменять его представления своими. Барроу уступил Ньютону лукасовскую кафедру в Кембридже и Ньютон сам начал читать оптику. К этому периоду относятся его "Lectiones opticae" "Лекции по оптике" , опубликованные посмертно в г. Научный мир узнал об открытии Ньютона о природе цветов из доклада, опубликованного в г. За ним последовала долгая полемика, сильно огорчившая Ньютона, человека весьма раздражительного и чувствительного к критике. Дело кончилось тем, что Ньютон заперся в своей лаборатории, чтобы там в тишине завершить свою фундаментальную работу по оптике, которую опубликовал в Лондоне в г. В предисловии Ньютон говорит, что значительная часть этой работы была написана в г. Через 12 лет Ньютон написал к ней добавление, чтобы сделать теорию более полной. Еще позже он добавил третью книгу. Еще при жизни Ньютона вышли второе издание "Оптики" в г. С согласия автора работа в г. В XVIII веке был широко распространен латинский перевод Кларка, многократно переиздававшийся, которого мы и будем придерживаться, отказываясь, таким образом, от прослеживания хронологии различных открытий и формирования взглядов Ньютона. В первой рассматриваются отражение, преломление и дисперсия света анализ и синтез цветов с приложением к объяснению радуги и с отступлением, посвященным телескопам и отражению. Во второй книге рассматриваются цвета тонких пленок. Наконец, третья книга содержит краткое экспериментальное исследование дифракции и заканчивается 31 "вопросом" теоретического характера. Книга начинается провозглашением верности экспериментальному методу и обещанием описывать явления, не выдвигая гипотез: Для этого я предпосылаю следующие определения и аксиомы" Но нет и речи о том, чтобы Ньютон придерживался этой программы. Сразу же после этих слов читателя поражает первое определение, которое либо ничего не означает, либо говорит о явно корпускулярном характере теории. А что означает утверждение: Мы видим, что для Ньютона луч света — это уже не траектория в понимании древнегреческих геометров, а, как говорится в пояснении к этому определению, "наименьший свет или часть света Иными словами, Ньютон был жертвой иллюзии, присущей многим экспериментаторам: Далее идет еще восемь определений, столь же неясных, как и первое, и восемь "аксиом", резюмирующих геометрическую оптику того времени: Следующая за этим экспериментальная часть выдержала испытание временем и по существу осталась основой современной физической оптики. Было бы излишне подчеркивать гениальность постановки проблемы, искусность ее решения, точность измерений. Достаточно лишь обратить внимание на громадный скачок, произошедший под влиянием работ Ньютона в исследованиях преломления в призме, которыми занимались до него очень многие физики, начиная с Мавролика и даже, если хотите, с Сенеки. Первая группа опытов, весьма простых, состояла в наблюдении через призму двухцветной полоски бумаги красной и синей , освещенной солнцем. И если само это утверждение и не вполне ново, поскольку оно высказывалось еще в г. Марко Марчи — , зато весь комплекс последующих экспериментов, дающих ему окончательное подтверждение, был весьма новым, так что не мог пройти незамеченным. Проделав небольшое круглое отверстие в ставне окна темной комнаты, Ньютон заставил пучок лучей, проходящих через это отверстие, падать на призму с большой дисперсией и направлял "спектр" на противоположную стену, находившуюся на расстоянии в несколько метров. Тщательные наблюдения позволили ему установить, что наилучшие экспериментальные условия достигаются, когда призма находится, как говорят сейчас, в положении наименьшего отклонения, которое может быть легко найдено поворотом призмы вокруг своей оси. В первой серии опытов, проведенных с помощью такого приспособления, выделяется опыт с двумя скрещенными призмами. Эти опыты убедили Ньютона в том, что цвета присутствуют в солнечном свете, а призма лишь разделяет их, и привели его к установлению взаимно однозначного соответствия между степенью преломления и цветом с вытекающей отсюда поправкой к закону преломления Декарта: Отсюда следует, что линза имеет столько фокусов, сколько цветов содержится в падающем на нее свете. И Ньютон подтверждает это следствие с помощью опытов, совпадающих с теми, которые и сейчас ставятся в средних школах. В этом месте Ньютон критически исследует вопрос о чистоте спектра и описывает прибор, состоящий из линзы и призмы и представляющий собой не что иное, как коллиматор спектроскопа Фраунгофера. Почему же Ньютон не заметил тогда черных полос солнечного спектра? Возможно, потому, что зрение у него было слабое и наблюдения проводил ассистент. Это обстоятельство следует считать счастливой случайностью, так как обнаружение темных полос вызвало бы усложнение, которое Ньютону не так-то легко было бы распутать. В другой серии опытов Ньютон разлагает свет с помощью призмы, направляет спектр на экран, в котором проделана узкая щель, и направляет свет, проходящий через эту щель, на вторую призму, которая отклоняет его, но уже не разлагает. Эта группа опытов, имеющая фундаментальное значение для спектроскопии, привела Ньютона к понятию однородного света: Тем самым с предельной очевидностью было экспериментально подтверждено предвидение Декарта о природе цветов: Следуя многовековой традиции, Ньютон насчитывает семь цветов красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый , не считая белого и черного. После анализа цветов Ньютон переходит к следующей серии опытов, в равной мере изумительных, к синтезу цветов. Некоторые из этих опытов стали классическими и приводятся теперь в учебниках физики. Сюда относится, например, опыт с гребенкой, которая быстро перемещается перед спектром, так что он кажется белым благодаря явлению стойкости изображения, которому Ньютон не дал более точного объяснения, или же опыт с обратным сложением цветов с помощью второй призмы. Все эти открытые Ньютоном свойства света позволили ему дать новое, более полное объяснение радуги и истолковать цвета тел как результат избирательного поглощения падающего на них света. Однако эта последняя часть не избегла критики. Ньютону был показан опыт, в котором цвета, получающиеся при поглощении, ведут себя отлично от цветов спектра. Тем не менее он считал возможным применять к цветам спектра правила смешения цветных красок и говорил, например, что зеленый цвет спектра получается смешением желтого и синего. Ставя свои великолепные опыты со скрещенными призмами, Ньютон пытался объяснить их с помощью выдвинутой в "Началах" гипотезы, которая: Таким образом, дисперсия оказывается непропорциональной степени преломления. Однако Ньютон выдвинул против этого ряд хитроумных возражений, поставив под сомнение точность опыта Лукаса и вновь подтвердив свое мнение, которое не желал даже подвергать сомнению. Трудно понять, в чем причина этого упорства Ньютона. Если дисперсия пропорциональна степени преломления, то ахроматические призмы или линзы невозможны. Изображения, образуемые линзами, всегда искажены сопутствующим им окрашиванием, "цветовыми помехами", как говорил Ньютон, или хроматической аберрацией, как сказали бы мы. В то время как сферическая аберрация может быть уменьшена за счет диафрагмирования линз, хроматическая аберрация никогда не может быть уменьшена. Поэтому Ньютон начинает заниматься подзорными трубами с зеркалами, или телескопами, как их теперь называют. Как известно, в этом приборе изображение объекта, образуемое вогнутым зеркалом, рассматривается через увеличивающую линзу. К прибору такого типа приблизились в своих работах Сарпи и Порта. О нем говорил Галилей со своими учениками. Отрицательное суждение о таком приборе высказал Кавальери. Телескоп был описан также Николо Цукки — в его "Optica philoso-phica" "Философская оптика" , изданной в — гг. Возможно, что одна такая труба была сконструирована еще в г. В телескопе Цукки лучи, отраженные от большого сферического металлического зеркала, попадают на маленькое коаксиальное стеклянное зеркало и далее идут к наблюдателю через линзу, расположенную в отверстии в центре большого зеркала. Мерсенн модифицировал телескоп Цукки, сделав оба зеркала параболическими и устранив линзу: На том же принципе основан телескоп, предложенный в г. Однако Ньютон, по-видимому, ничего не знал обо всех этих предшествующих работах и в г. Конструктивно этот телескоп отличался от предшествующих одной весьма простой, но остроумной особенностью. Первая такая труба длиной всего 15 см с зеркалом радиусом 25 мм давала увеличение в 40 раз, что позволяло видеть спутники Юпитера, однако изображение было неясным. Усовершенствованию телескопа Ньютон посвятил не менее пятнадцати лет, исследовав большое число сплавов для изготовления зеркала и прежде всего введя новый метод его полировки. Уже в г. Он послал его в дар королю Карлу II. Исследование зеркального телескопа было отправной точкой всей научной деятельности Ньютона. Вместе с тем этот прибор, усовершенствованный в г. Гершелем — , сопутствует прогрессу инструментальной астрономии вплоть до наших дней. Значительно меньший успех пришелся на долю разрабатывавшегося Ньютоном зеркального микроскопа, сконструированного в г. Джован Баттиста Амичи — и нашедшего применение лишь в нашем веке для некоторых специальных исследований. В первой части второй книги "Оптики", состоящей из четырех частей, описывается серия основополагающих опытов, проведенных с исключительным искусством и ставших классическими. Эта часть работы представляет собой истинный шедевр экспериментального искусства. Здесь Ньютон возобновляет исследование цветов тонких слоев, начатое еще Гуком, но в то время как Гук исследовал слои постоянной толщины, которую безуспешно пытался непосредственно измерить, Ньютон воспользовался счастливой идеей Бойля применить в опытах слои с непрерывно изменяющейся толщиной. Применявшееся Ньютоном классическое устройство общеизвестно: При падении на поверхность линзы белого света Ньютон, как до него Бойль, а после него все студенты, обучающиеся физике, наблюдая отражение света, т. Ньютон наблюдал это явление не только в белом свете, но и в монохроматическом. Качественно явление носило такой же характер, но в то время как в белом свете видны были лишь восемь или девять колец, в монохроматическом свете было видно их несколько десятков. Это явление представлялось значительно более эффектным, если кольца, полученные в белом свете, рассматривались через призму: Многочисленные опыты с этим величественным явлением и точные измерения позволили Ньютону открыть различные закономерности, оставшиеся справедливыми и по настоящее время: Весь этот комплекс количественных экспериментальных результатов не мог не вызвать полнейшего изумления и не мог не привести к мысли о наличии некоторой периодичности, характерной для каждого цвета. Поэтому Ньютон был вынужден дать хотя бы формальное объяснение этой периодичности. С этой целью он прежде всего замечает, что материю следует считать весьма "пористой", т. Отсюда следует, что отражение света не может быть обусловлено упругим ударом частиц света о вещество, и, согласно Ньютону, многие оптические явления подтверждают эту точку зрения. Как же тогда объяснить отражение? Определив "приступы" vices отражения или преломления как периодическое возвращение предрасположения луча к отражению или преломлению, а периоды приступов как промежутки времени между двумя последовательными приступами, Ньютон следующим образом отвечает на вопрос, почему свет, попадающий на границу раздела двух сред, частично отражается, а частично преломляется: И, вероятно, он получил такие приступы при первом испускании от светящегося тела, сохраняя их во время своего пути. Что же в конце концов — эти приступы свойственны свету, присущи ему с самого момента его излучения или же они являются приобретенным свойством, т. Ньютон считает свойства света то внутренними, то приобретенными, в зависимости от того, что более удобно. Ньютон чувствовал противоречивость и затруднительность своей позиции, но настаивал на том, что не выдвигает никаких гипотез и что приступы — это просто констатация факта, какова бы ни была их природа. Тут же он добавляет, правда, что те, кто любит строить гипотезы картезианского типа, могут представить себе, что, так же как камни, падая в воду, вызывают в ней определенное колебательное движение, так и световые корпускулы, ударяясь об отражающие или преломляющие поверхности, возбуждают колебания, распространяющиеся быстрее самих частиц света и потому обогняющие их; эти волны, действуя на корпускулы определяют и обусловливают приступы легкого прохождения и легкого отражения. Верна или ошибочна эта гипотеза, Ньютон не хочет разбирать: Первая часть третьей книги "Оптики" содержит несколько экспериментальных исследований явлений, открытых Гримальди. Однако Ньютон старается обойти слово "дифракция". Как по подходу, так и по интерпретации эти его опыты сильно уступают описанным в первых двух книгах и подобраны с целью представления явления дифракции как результата действия притяжения вещества на световые корпускулы: Но я был тогда прерван и не могу теперь думать о том, чтобы приняться за дальнейшее рассмотрение этих предметов. Ввиду того что я не завершил этой части моего плана, я закончу предложением только нескольких вопросов для дальнейшего исследования, которое произведут другие". И дальше следует 31 вопрос, "которые служат,— как добавляет Кост в латинском переводе,— заключением всего труда". В действительности же вопросы касаются не только оптики, но и гравитации, и химии, и других частных явлений. В них собраны разнообразные соображения Ньютона, в которых наряду с многими глубокими мыслями встречаются и ошибки и очевидные противоречия; это сырой материал, который в последующих изданиях обновлялся и дополнялся, однако так и остался несистематизированным и несогласованным. Вопросы 25 и 26 касаются двойного лучепреломления. То, что рассмотрение этого явления помещено в этой части труда, свидетельствует, по нашему мнению, о том, что Ньютон смог исследовать его экспериментально лишь довольно бегло и в общих чертах. И действительно, он ограничивается описанием исландского шпата и повторением опытов Бартолина и Гюйгенса. Интерпретировать эти опыты очень трудно. Ньютон ограничивается тем, что в вопросе 26 робко выдвигает идею возможного объяснения этого явления с помощью гипотезы, согласно которой лучи света, т. Ньютон вводит здесь понятие поляризации света, однако не настаивает на нем и не рассматривает никаких его приложений. Пастырское богословие Библеистика Православие и современность Рецензии и отзывы История Вселенской Церкви История Русской Церкви Догматическое богословие Патрология Святоотеческое наследие Литургика Агиография Сравнительное богословие Нравственное богословие Сектоведение. Русский язык Литература Риторика Методический опыт. Философия истории История России История Православной Церкви Обществоведение Исторические портреты Великие мыслители Правители России Источник Книжные новинки Научные дискуссии Чему же учим? Полемика Методика преподавания истории Исторический калейдоскоп Люди Древней Руси. Философия науки История науки и техники Математика Физика Биология Экология География Готовимся к урокам естествознания Творцы науки. История искусства Философия и искусство Музыка Изобразительное искусство Архитектура Искусство кино Методика преподавания. Мысли о воспитании Философия педагогики История педагогики Семейное воспитание Педагогическая психология Антропология Коррекционная педагогика Методика Внеклассная работа Внешкольная работа Круг чтений Краеведение. Научные исследования по дошкольному детству Методисту дошкольного учреждения Программы и методики Конспекты занятий Перед школой Праздники Детский театр Досуг Психолог и логопед в детском саду О самых маленьких Семейная гостиная Книжная полка Мысли о воспитании Опыт воскресной школы Педагогический калейдоскоп. Оптика Ньютона Марио Льоцци. Тема дня Пастырское богословие Библеистика Православие и современность Рецензии и отзывы История Вселенской Церкви История Русской Церкви Догматическое богословие Патрология Святоотеческое наследие Литургика Агиография Сравнительное богословие Нравственное богословие Сектоведение Теология. Русский язык Литература Риторика Методический опыт Филология. Философия науки История науки и техники Математика Физика Биология Экология География Готовимся к урокам естествознания Творцы науки Естествознание. История искусства Философия и искусство Музыка Изобразительное искусство Архитектура Искусство кино Методика преподавания Искусство. Мысли о воспитании Философия педагогики История педагогики Семейное воспитание Педагогическая психология Антропология Коррекционная педагогика Методика Внеклассная работа Внешкольная работа Круг чтений Краеведение Педагогика. Научные исследования по дошкольному детству Методисту дошкольного учреждения Программы и методики Конспекты занятий Перед школой Праздники Детский театр Досуг Психолог и логопед в детском саду О самых маленьких Семейная гостиная Книжная полка Мысли о воспитании Опыт воскресной школы Педагогический калейдоскоп Дошкольное образование. История науки и техники.


История мыловарения презентация
Сколько стоят часы hanowa
1.1. Теория цвета Ньютона.
Искусственный камень из акрила своими руками
Серия где питер стал голубым
Основные причины рисков
Как пересадить золотой ус в домашних условиях
7 пентаклей таро значение в любви
Костюм для шпица своими руками
Отрубевидный лишай причины возникновения
Правила пребывания в германии
Защита прав потребителей журнал
1.1. Теория цвета Ньютона.
Спутниковая карта боровая
Капитал разделен на доли
Кристен стюарт новости на сегодня
Значение числа 2222 ангелы
Таблица прави обязанностей детейпо возрасту
Ньютон, Исаак
Правила совершения нотариальных действий в рк 2016
Сколько необходимо оперативной памяти
Что нужно делать при ангине
Золушка история любви
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment