Chia sẻ:
Lý thuyết cơ học về ánh sáng của Newton
các Lý thuyết cơ học về ánh sáng của Newton (1704)đề xuất rằng ánh sáng bao gồm các hạt vật chất mà Isaac Newton gọi là tiểu thể. Những hạt này được ném theo một đường thẳng và ở tốc độ cao bởi các nguồn ánh sáng khác nhau (Mặt trời, nến, v.v.).
Trong vật lý, ánh sáng được định nghĩa là một phần của trường bức xạ gọi là phổ điện từ. Thay vào đó, thuật ngữ ánh sáng khả kiến được dành riêng để chỉ định một phần của phổ điện từ có thể cảm nhận được bằng mắt người. Nghiên cứu về ánh sáng chịu trách nhiệm về quang học, một trong những ngành vật lý lâu đời nhất.
Ánh sáng đã khơi dậy sự quan tâm của con người từ thời xa xưa. Xuyên suốt lịch sử khoa học đã có nhiều giả thuyết về bản chất của ánh sáng. Tuy nhiên, vào cuối thế kỷ 17 và đầu thế kỷ 18, với Isaac Newton và Christiaan Huygens, bản chất thực sự của họ bắt đầu được hiểu..
Bằng cách này, họ bắt đầu đặt nền móng cho các lý thuyết hiện tại về ánh sáng. Nhà khoa học người Anh Isaac Newton đã quan tâm trong suốt quá trình nghiên cứu để hiểu và giải thích các hiện tượng liên quan đến ánh sáng và màu sắc; kết quả nghiên cứu của ông đã hình thành nên lý thuyết ánh sáng.
Chỉ số
- 1 Lý thuyết cơ học về ánh sáng của Newton
- 1.1 Phản ánh
- 1.2 khúc xạ
- 2 Lỗi của lý thuyết ánh sáng
- 3 lý thuyết chưa hoàn chỉnh
- 4 tài liệu tham khảo
Lý thuyết cơ học về ánh sáng của Newton
Lý thuyết này đã được công bố trong công trình của Newton Opticks: hoặc, một chuyên luận về các phản xạ, khúc xạ, bơm hơi và màu sắc của ánh sáng (bằng tiếng Tây Ban Nha, Quang học hoặc điều ước của sự phản xạ, khúc xạ, biến dạng và màu sắc của ánh sáng).
Lý thuyết này quản lý để giải thích cả sự truyền ánh sáng trực tràng và sự phản xạ ánh sáng, mặc dù nó không giải thích thỏa đáng khúc xạ.
Năm 1666, trước đây để đưa ra lý thuyết của mình, Newton đã nhận ra thí nghiệm nổi tiếng về sự phân hủy ánh sáng của màu sắc, điều này đạt được bằng cách tạo ra một chùm ánh sáng xuyên qua lăng kính.
Kết luận đưa ra là ánh sáng trắng bao gồm tập hợp các màu sắc của cầu vồng, trong mô hình của ông được giải thích bằng cách nói rằng các khối ánh sáng khác nhau tùy thuộc vào màu sắc của chúng.
Suy tư
Sự phản xạ là hiện tượng quang học mà khi một sóng (ví dụ, ánh sáng) chiếu thẳng vào bề mặt phân tách giữa hai môi trường, nó trải qua một sự thay đổi hướng và được đưa trở lại đầu tiên cùng với một phần năng lượng của chuyển động.
Các định luật phản ánh như sau:
Luật đầu tiên
Tia phản xạ, sự cố và bình thường (hoặc vuông góc), nằm trong cùng một mặt phẳng.
Luật thứ hai
Giá trị của góc tới giống như giá trị của góc phản xạ. Để lý thuyết của mình tuân thủ các định luật phản xạ, Newton cho rằng không chỉ các tiểu thể rất nhỏ so với vật chất thông thường, mà chúng còn truyền qua môi trường mà không phải chịu bất kỳ loại ma sát nào..
Theo cách này, các tiểu thể sẽ va chạm đàn hồi với bề mặt
tách hai phương tiện, và vì sự khác biệt khối lượng là rất lớn,
tiểu thể sẽ nảy.
Do đó, thành phần nằm ngang của động lượng px sẽ không đổi, trong khi thành phần p bình thường sẽ đảo ngược hướng của nó..
Do đó, các định luật phản xạ đã được thực hiện, góc tới và tỷ lệ phản xạ là như nhau.
Khúc xạ
Mặt khác, khúc xạ là hiện tượng xảy ra khi một sóng (ví dụ, ánh sáng) chiếu xiên vào không gian phân tách giữa hai môi trường, với chỉ số khúc xạ khác nhau..
Khi điều này xảy ra, sóng xâm nhập và được truyền bởi thứ hai của môi trường cùng với một phần năng lượng của chuyển động. Sự khúc xạ diễn ra do tốc độ khác nhau mà sóng truyền trong hai môi trường.
Một ví dụ về hiện tượng khúc xạ có thể được quan sát khi một vật được đưa vào một phần (ví dụ: bút chì hoặc bút) vào ly nước.
Để giải thích khúc xạ, Isaac Newton đề xuất rằng các hạt ánh sáng tăng tốc độ của chúng bằng cách di chuyển từ một môi trường ít đậm đặc hơn (như không khí) sang một môi trường dày đặc hơn (như thủy tinh hoặc nước)..
Do đó, trong khuôn khổ lý thuyết cơ bắp của mình, ông đã biện minh cho khúc xạ bằng cách giả sử một lực hút ánh sáng mạnh hơn của các hạt ánh sáng bằng môi trường đậm đặc hơn.
Tuy nhiên, theo lý thuyết của ông, phải xem xét rằng tại thời điểm mà một hạt phát sáng từ không khí chạm vào mặt nước hoặc thủy tinh, nó phải chịu một lực đối diện với thành phần tốc độ của nó vuông góc với bề mặt, mà sẽ kéo theo sự sai lệch của ánh sáng trái ngược với thực tế quan sát được.
Thất bại của lý thuyết ánh sáng
- Newton nghĩ rằng ánh sáng truyền đi nhanh hơn trong môi trường dày đặc hơn trong môi trường ít đậm đặc hơn, điều này đã được chứng minh là không đúng.
- Ý tưởng rằng các màu sắc khác nhau của ánh sáng có liên quan đến kích thước của tiểu thể không có lý do gì.
- Newton nghĩ rằng sự phản xạ của ánh sáng là do lực đẩy giữa các tiểu thể và bề mặt mà nó được phản chiếu; trong khi khúc xạ được gây ra bởi sự hấp dẫn giữa các tiểu thể và bề mặt khúc xạ chúng. Tuy nhiên, tuyên bố này đã được chứng minh là không chính xác.
Người ta biết rằng, ví dụ, các tinh thể phản xạ và khúc xạ ánh sáng cùng một lúc, theo lý thuyết của Newton sẽ ngụ ý rằng chúng thu hút và đẩy lùi ánh sáng cùng một lúc..
- Lý thuyết cơ bắp không thể giải thích các hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa và phân cực ánh sáng.
Lý thuyết chưa hoàn chỉnh
Trong khi lý thuyết của Newton có nghĩa là một bước quan trọng trong sự hiểu biết về bản chất thực sự của ánh sáng, thì sự thật là theo thời gian nó đã chứng minh khá không đầy đủ.
Trong mọi trường hợp, cái sau không làm mất giá trị của nó như là một trong những trụ cột cơ bản mà kiến thức về ánh sáng trong tương lai được xây dựng.
Tài liệu tham khảo
- Lekner, John (1987). Lý thuyết về sự phản xạ, của sóng điện từ và hạt. Mùa xuân.
- Narinder Kumar (2008). Vật lý toàn diện XII. Ấn phẩm Laxmi.
- Sinh ra và Sói (1959). Nguyên tắc quang học. New York, NY: Pergamon Press INC
- Êđê, A., Cormack, L. B. (2012). Lịch sử khoa học trong xã hội: Từ cuộc cách mạng khoa học đến nay, Nhà xuất bản Đại học Toronto.
- Phản xạ (vật lý). (ví dụ). Trong Wikipedia. Truy cập ngày 29 tháng 3 năm 2018, từ en.wikipedia.org.
- Thuyết cơ học của ánh sáng. (ví dụ). Trong Wikipedia. Truy cập ngày 29 tháng 3 năm 2018, từ en.wikipedia.org.