Científicos ópticos famosos antes de Newton, Mozi, Bacon, Leonardo da Vinci y otros han estudiado los fenómenos ópticos. La ley de la reflexión es una de las leyes de la óptica que se conoce desde hace mucho tiempo. Cuando surgió la ciencia moderna, Galileo conmocionó al mundo al descubrir el "nuevo universo" a través de su telescopio. El matemático holandés Sneer descubrió por primera vez la ley de refracción de la luz; Descartes propuso las partículas de luz...
Newton y sus contemporáneos, como Hooke y Huygens, también como Galileo y Descartes, estudiaron óptica. con gran interés y entusiasmo. En 1666, mientras estaba de vacaciones en casa, Newton consiguió un prisma, que utilizó para realizar su famoso experimento de dispersión. Después de que un rayo de luz solar pasa a través de un prisma, se descompone en bandas espectrales de varios colores. Newton usó un deflector de hendidura para bloquear la luz de otros colores y solo permitió que la luz de un color pasara a través del segundo prisma. Como resultado, solo había luz del mismo color. De esta forma descubrió que la luz blanca se compone de diferentes colores de luz, lo que supuso su primera gran aportación.
Para verificar este descubrimiento, Newton intentó combinar varias luces monocromáticas diferentes en luz blanca y calculó el índice de refracción de diferentes colores de luz, explicando con precisión el fenómeno de dispersión. El misterio del color de la materia está resuelto. Resulta que el color de una sustancia es causado por la diferente reflectividad e índice de refracción de la luz de diferentes colores en el objeto. En 1672 d.C., Newton publicó los resultados de su investigación en el Philosophical Journal of the Royal Society. Este fue su primer artículo publicado.
Mucha gente estudia óptica para mejorar los telescopios refractores. Newton descubrió la composición de la luz blanca y creyó que el fenómeno de dispersión de las lentes refractivas de los telescopios no se podía eliminar (más tarde, algunas personas usaban lentes de vidrio con diferentes índices de refracción para eliminar el fenómeno de dispersión), por lo que diseñó y fabricó un telescopio reflector. .
Newton no sólo era bueno en cálculos matemáticos, sino que también era capaz de fabricar diversos equipos experimentales y realizar experimentos precisos. Para fabricar telescopios, diseñó una máquina esmeriladora y pulidora y experimentó con diversos materiales abrasivos. En 1668 realizó el primer prototipo de telescopio reflector, que fue su segunda mayor contribución. En 1671, Newton presentó a la Royal Society un telescopio reflector mejorado. Newton se hizo famoso y fue elegido miembro de la Royal Society. La invención del telescopio reflector sentó las bases de los modernos telescopios astronómicos ópticos de gran escala.
Al mismo tiempo, Newton también realizó una gran cantidad de experimentos de observación y cálculos matemáticos, como el estudio del fenómeno de refracción anormal de las rocas glaciares descubierto por Huygens, el fenómeno del color de las pompas de jabón descubierto por Hooke y Los fenómenos ópticos de los anillos de Newton esperan.
Newton también propuso la "teoría de las partículas" de la luz, creyendo que la luz está formada por partículas y toma el camino rectilíneo más rápido. Su "teoría de las partículas" y la "teoría de las ondas" de Huygens formaron más tarde dos teorías básicas sobre la luz. Además, creó la rueda cromática de Newton y otros instrumentos ópticos. Puntos de aprendizaje
Prisma triangular
Un prisma es un instrumento óptico hecho de material transparente con una sección transversal triangular, también llamado "prisma". Desde una perspectiva óptica, un cuerpo transparente con una sección transversal triangular se llama prisma. Un prisma de un medio ópticamente denso se coloca en un medio ópticamente escaso (generalmente aire). La luz que incide en el costado del prisma es refractada por el prisma y desviada hacia el fondo del prisma.
La luz incide por un lado del prisma y emerge por el otro lado. La luz emitida se desviará hacia la parte inferior (tercer lado). El ángulo de desviación está relacionado con el índice de refracción del prisma, el ángulo del vértice del prisma y el ángulo de incidencia.
La luz blanca es luz policromática compuesta por varias luces monocromáticas; un mismo medio tiene diferente índice de refracción para luz de diferentes colores; la luz de diferentes colores se propaga a diferentes velocidades en un mismo medio.
Por lo tanto, dado que un mismo medio tiene diferente índice de refracción para varias luces monocromáticas, el ángulo de deflexión de cada luz monocromática al pasar a través del prisma también es diferente. Por tanto, la luz blanca separará la luz monocromática a través de un prisma para formar siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, que es la dispersión.
Galileo Galilei, el pionero del telescopio
Galileo Galilei (1564 ~ 1642) nació en 1564 en una familia aristocrática destartalada en Pisa, en la costa occidental de Italia. Fue un gran físico y astrónomo italiano y pionero de la revolución científica.
Mientras Galileo trabajaba en la Universidad de Padua, un hecho accidental hizo que Galileo cambiara el rumbo de su investigación. Pasó del estudio de la mecánica y la física a la inmensidad del espacio.
Era junio de 1609. Galileo escuchó la noticia de que el óptico holandés Lipsky hizo un descubrimiento accidental y utilizó una lente para ver a distancia cosas invisibles a simple vista. "¿No es ésta exactamente la clarividencia que necesito?" Galileo estaba muy feliz. Pronto, un alumno de Galileo escribió desde París, confirmando aún más la veracidad de la noticia. La carta decía que, aunque no se sabía cómo lo hizo Lipsky, el óptico debió haber hecho un tubo de lente que podía ampliar objetos muchas veces.
"¡Tubo de espejo!" Galileo leyó la carta varias veces y luego se apresuró a entrar en su laboratorio. Encontró papel y un bolígrafo y comenzó a dibujar diagramas de imágenes de lentes uno por uno. Galileo se inspiró en la sugerencia de un tubo de espejo. Parece que el secreto para ampliar objetos en un tubo de lentes radica en la elección de las lentes, especialmente en cómo combinar lentes convexas y cóncavas. Encontró información sobre el disparo, siguió calculando, olvidando cómo el crepúsculo se colaba por la ventana y cómo el amanecer entraba en la habitación.
Después de toda una noche, Galileo finalmente entendió que si las lentes convexas y cóncavas se colocan a una distancia adecuada, tal como lo vieron los holandeses, los objetos distantes invisibles a simple vista se pueden ver claramente después de una ampliación clara. .
Galileo estaba muy feliz. Se olvidó de tomar un descanso e inmediatamente comenzó a pulir las lentes, un trabajo meticuloso y que requería mucho tiempo. Trabajó durante varios días, tallando un par de lentes convexas y cóncavas, y luego hizo un delicado tubo metálico deslizante de doble capa.
Galileo colocó con cuidado una lente convexa más grande en un extremo del tubo y una lente cóncava más pequeña en el otro extremo, luego apuntó el tubo hacia la ventana. Cuando miró a través de la lente cóncava, ocurrió un milagro. La iglesia a lo lejos parecía estar muy cerca. Se podía ver claramente la cruz en el campanario, e incluso una paloma posada en la cruz, lo cual era muy realista.
La noticia de que Galileo había construido el telescopio se difundió inmediatamente. "La noticia de mi construcción del telescopio llegó a Venecia." En una carta a mi cuñado, Galileo escribió: "Una semana después me pidieron que mostrara el telescopio al presidente y a los diputados. Ellos quedaron muy sorprendidos. Señores y diputados Aunque éramos muy mayores, todos subimos en orden al campanario más alto de Venecia y miramos los barcos a lo lejos del puerto. Todos podíamos ver claramente sin mi telescopio, yo no podía ver esto; incluso si lo observé durante dos horas, el instrumento era lo suficientemente potente como para hacer que los objetos a 50 millas de distancia parecieran estar a 5 millas". Más tarde, en 1609, Galileo construyó un telescopio astronómico y lo usó para observar objetos celestes. Descubrió las irregularidades de la superficie lunar y él mismo dibujó el primer mapa de la superficie lunar. 161065438 El 7 de octubre, Galileo descubrió los cuatro satélites de Júpiter, encontrando pruebas concluyentes de la teoría copernicana, lo que marcó el comienzo de la victoria de la teoría copernicana. Con la ayuda del telescopio, Galileo también descubrió los anillos de Saturno, las manchas solares, la rotación del sol, las fases de Venus y Mercurio, los días y semanas de la luna y el hecho de que la Vía Láctea está compuesta por innumerables estrellas. . Estos descubrimientos marcaron el comienzo de una nueva era de la astronomía. Esta es una revolución que hace época en la investigación astronómica. Durante miles de años, la era en la que los astrónomos sólo observaban el sol, la luna y las estrellas a simple vista quedó atrás, sustituida por los telescopios ópticos. Con esta poderosa arma se abre la puerta a la astronomía moderna.