Azon egyszerű kísérletek, amelyek megmagyarázzák nagyon összetett jelenség, és még egy szivárvány és 1963 Steinhaus
Azon egyszerű kísérletek, amelyek megmagyarázzák nagyon összetett jelenség, és még egy szivárvány
A tudósok már erről korábban, jóval azelőtt, Newton. De senki sem előtte sem elképzelni, hogy a fehér fénysugarak, a fény a mi nap, vagy, hogy úgy mondjam, a keverék színes sugarak - piros, narancs, sárga, zöld, cián, kék, lila, és minden köztes színeket. Továbbá, ismert volt, hogy a prizma van elhelyezve az utat a napfény, fényes, irizáló öntött szalagot. De senki nem volt képes megmagyarázni ezt a jelenséget.
Itt van, mit írt róla maga Newton:
„Kezdetben 1666 (akkoriban volt elfoglalva, polírozó szemüveg más formában, mint szférikus) kaptam egy háromszög üvegprizmán neki, hogy kísérleteket a híres virág jelenség. Erre a célra sötétedő szobájába, és csinál egy kis lyukat ablak redőnyök fényáteresztő a megfelelő mennyiségű napfény, tettem a prizma, ahol a fény belép, úgy, hogy törik a szemközti falon. a látvány az élő és élénk színek, kapunk egy időben kaptam egy szép öröm. "
Bármelyikünk lehet nézni a tarka csík által leadott egy prizma a fehér fal, vagy egy darab fehér papírt. A színek ebben a sávban van olyan szép, fényes és tiszta, hogy akkor szó órát töltenek nézi őket, és élvezze, megkülönböztetve egyre szebb árnyalatokat. Ezek a tapasztalatok nagyon egyszerű: csak van egy prizma akár korrupt távcsövet. Nem lehet még különösen sötétíteni a szobát, de a tisztasággal, intenzitása és száma megkülönböztethető színek jelentősen csökken.
Newton tett kísérletek napfény nem puszta öröm. Ennek fő célja az volt, hogy megtudja, miért egy prizma, meg azon az úton, napfény, átalakítja a fehér napfényt spektruma - a szín számát, a zenekar, amelyben az összes szín követik egymást, állandó mindig eljárás megismétlésével.
Ő nagyszerű munkát végzett. És ha figyelembe vesszük, hogy ez végezték csaknem háromszáz évvel ezelőtt, mindössze néhány prizmák, lencsék és a legtöbb szerény eszközökkel, úgy tűnik, elég feltűnő a fikció és a készség a kísérletező-Newton.
Alapján ezek a kísérletek, Newton felfedezte a korábban ismeretlen törvények irányítják a világot, és az első kísérlet egy tudományos magyarázata annak természete.
Meeting az úton két közeg eltérő optikai tulajdonságokkal (például üveg vagy a levegő, valamint a levegő és a víz), a fénysugarak a változás irányát az átmenet az egyik a másik - megtörik. Ez törés a több, a több különböző tulajdonságait a médium, amelyen keresztül a fény áthalad. Gyakran látjuk ezt a jelenséget a mindennapi életben. Elég csak felidézni egy kanállal egy pohár vizet. Úgy tűnik, hogy van egy éles törés, csak a felületet a víz és a levegő.
Körülbelül a fénytörés volt ismert, hogy Newton. De senki sem tudta, hogyan, hogy megtörik a sugarak különböző színekben.
Az első tapasztalat (minden, töltött 33 különböző tapasztalatok, egyes ismétlődő sokszor) Newton megállapította, hogy „a sugarak egy másik szín, különböznek mértékben refrangibility”. A harmadik tapasztalat lehetővé tette számára, hogy a következő fontos következtetés: „Sunlight alkotják sugarak különböző refrangibility”.
Íme részleteket a leírást a tapasztalat által Newton:
„Tettem egy nagyon sötét szobában egy kör alakú lyuk, mintegy harmada hüvelyk széles, a redőny üvegprizmán ablakok, amely lehetővé teszi a sugár napfény belép ebbe a lyukba lehet megtörik felfelé, a szemközti falon a szobába, és ott keletkező színes képet a nap. A tengely prizma ( azaz a vonal közepén áthaladó a prizma egyik végétől a másik szélével párhuzamosan a fénytörő szög) volt ebben és a következő kísérletek merőleges a beeső sugarak. én lassan forgatni a prizma a tengely körül, és látta, hogy a megtört fény falra vagy festett képet a nap első emelkedett, majd csökkenni kezdett. Két felemelkedését és bukását, ha a kép úgy tűnt, hogy hagyja abba, abbahagytam prizma forgatás és biztosította, hogy ebben a helyzetben, hogy ő már nem mozog.

Newton tapasztalat. Áthaladva az első prizma, a napfény alakítjuk spektrum. A lyuk a panel közé helyezzük prizmák sugarak halad csak egy szín. Ezért az áthaladó fény a második prizma már nem képezi széttartó sugarak ceruza
Elhelyezése a prizma ebben a helyzetben, azt tette a megtört fény merőlegesen esnek rá egy fehér lapot a szemközti oldalon a szoba, és figyelte az alakja és mérete a napenergia alkotott kép a fény a papírra.
Ez a kép RT spektrumot festett vörös a legkevésbé megtört végén T, lila - a leginkább megtört végén P, és a sárga, zöld, kék - a közbenső térben. "
Az egyik további rendelkezések által meghatározott Newton alapján a kísérletek, az alábbiak szerint:
„Fehérség, és minden szürke színű fehér és a fekete lehet akár a színek és a fehér napfény alkotja minden alapszín összekeverjük a megfelelő arányban.”
Más szóval, a Newton bebizonyította, hogy minden jelenleg ismert: A fény keveréke a különböző színekkel. Nem kevésbé fontos valami mást: egységes fény (azaz „egyszínű” vagy „fekete-fehér”, ahogy nevezik Optics), áthalad egy prizmán vagy lencse megtöri a már „rendesen”. Beam monokromatikus fény nem hasítja a fénytörés, és így a kép a monokróm sugarak mindig tiszta. Ami a fehér fénysugarak, áthaladva a fénytörő média, ők lebontva. És ez a magyarázata annak, hogy mikroszkópok, távcsövek és egyéb optikai eszközök kapnak egy színes képet.
Newton beszélt közvetlenül erről:
„Improvement teleszkópok megakadályozza refrangibility különböző könnyű.”
Ezt csak sok év után, a tudósok megtalálták a módját, hogy megszüntesse festés képek optikai tartalmazó eszközök objektívek.
Mivel a különböző refrangibility sugarak a különböző színek és a szivárvány megjelenik.
Jóval azelőtt, Newton, néhány tudós helyesen úgy gondolták, hogy eredményeként keletkezik a fénytörés a csepp eső. Ez a véleménye például a híres francia tudós Rene Dekart, de nem tudta megmagyarázni a megjelenése különböző színekben. Először, hogy a helyes válasz volt Newton. És ez nem jelent semmilyen nehézséget neki. Miután a nyom - ismerete jogszabályok fénytörés gerendák különböző színű - volt a kezében.
A napsugár, találkozó esőcseppek nagyon hasonló formában a labdát, behatol és megtörik. Mivel a víz optikailag sűrűbb közeg, mint a levegő, a fény belépő a csepp, „nyomott”, hogy a merőleges, visszanyerjük a beesési pontjától. Amikor elérte a szemközti oldalon a csepp, ő jön ki belőle, de nem az összes - a fény visszaverődik, és ki a csepp nagyjából azonos oldalán lépett. Ugyanakkor a (valamilyen okból) a legnagyobb mennyiségű fény jön ki szögben 138 ° (42 °) a kezdeti irányt a nap sugarait. Ez az a fény, és a megfigyelő látja, ha olyan helyen van, ahol a fény.
Akkor miért van az űrlapot a szivárvány ív, és nem része a lemezt?
Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a szem a megfigyelő kap fényt csak azok csepp, az irányba, amely egybeesik a visszirányú a fénysugarak kilépő egy csepp, azaz, megfelel egy szög 42 ° irányához képest a jövő fénysugarakat a nap. Minden tér pontjait (ebben az esetben - esik), melyek megtekinthetők a megfigyelő azonos szögben kell feküdni egy kört. Más szóval, a pontok helye, amelyek láthatóak egy bizonyos szögben, egy kör. Ez része egy kört, és nem része a lemez, láthatjuk, miközben nézi a szivárvány.
Miért van a szivárvány színű?
Ahhoz, hogy erre a kérdésre válaszolni, meg kell csak felidézni a törvényi létrehozott Newton: „Sunlight alkotják sugarak különböző refrangibility” és a „sugarak egy másik szín, és különböző fokú refrangibility”.
Ezért ezek az értékek a szögei 138 ° és 42 ° csak akkor érvényesek, néhány azonos színű, az összes többi szín lesz különböző szögekből. Igaz, a különbség nem lesz jó, mert a mértéke refrangibility a sugarak a különböző színek nem különböznek annyira. De ez a különbség elég lesz egy sokszínű szivárvány.
Gyakran látható nem egy, hanem két, a szivárvány, egyik a másik felett, a felső, mint általában, sokkal halványabb és szélesebb alján. Úgy kapjuk abban az esetben, ha a fény tükröződik benne a csökkenés nem egy, hanem két alkalommal, majd bemegy a levegő. Fény megjelent egy csepp után két gondolatok, kevésbé, mint a második tükrözi a fény nem tükröződik, és jött ki a csepp. Ezért a felső szivárvány gyengébb. Fény jön, hogy a szem a megfigyelő szögben 129 ° (51 °), hogy a napsugarak. Átlagos teljes szögtartománya méret a szivárvány 102 °, míg az alján a szivárvány ennek mérete egyenlő 84 °.

Az útvonal sugarai a esőcsepp. Az alján a csepp fény tükröződik csak egyszer jön vissza. A tetején a csepp fény, mielőtt kiment a levegő, tükröződik kétszer
Próbáld próbára hatáskörét a megfigyelés. Próbálj meg emlékezni, milyen sorrendben a színek az alján és a tetején a szivárvány, jobbról alulról az alsó határ a szivárvány.
Nem sok lesz képes csinálni. Színek kövesse az alábbi sorrendben: lila, kék, cián, zöld, sárga, narancssárga, piros. Következik a zenekar, amelyben a szem nem tesz különbséget a színek, néha úgy tűnik, még sötétebb, mint a többi ég, ami látható a háttérben a szivárvány. Ezen túl szalag felső szivárvány kezdődik; annak érdekében, fordított színekkel - vörösből lila.
lila színe a szivárvány, különösen a felső, egy rózsaszínes árnyalat, és eltér a lila, megfigyelhető egy sötét szobában egy prizma. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy kiszabott bomlott, fehér napfény. Ebből lila szín elhalványul, ez lesz vöröses.
Kölcsönös helyzetének a megfigyelő, a nap és a szivárvány.
Azt mondják, az angolok az ősi hiedelem: ha nem kap a lábát a szivárvány, meg fogja találni egy fazék aranyat. De ahogy lehetetlen elérni a horizonton, nem tud járni akár a szivárvány. Van egy másik oka annak, hogy minden angol nem sikerült, hogy egy vagyont ezen a módon - a szivárvány nem gyalog. Ez nem egy ív, és egy teljes kört.

Kölcsönös helyzetének a megfigyelő, a nap és a szivárvány
Azonban, míg a földön, soha nem látjuk az egészet - az alsó részén a legjobb (napkelte és naplemente) 42 ° horizont alatt. De ha az eső jön a felhők, emelkedik a magassága 5-6 km, akkor a hegy tetején a magassága 2,5-3 km-re a légi jármű utasterébe vagy bármely más légijármű, hogy a teljes szivárvány kör. Továbbá, mivel a központ a szivárvány a sorban, „a Nap - a szem a megfigyelő”, és a nap - a háta mögött, a legjobb esetben a pontos központja a szivárvány látható az árnyék a hegyre, és a repülőgép. saját.
Mondjuk volt szerencsénk, akiknek sikerült megfigyelni egy ilyen csodálatos látvány.
Talán néhány gondolat arról, hogy miért mi szélességi szivárvány látható akár a mennydörgés, vagy az esti órákban, azaz csak a nyugati vagy keleti horizonton? A válasz egyszerű: minél magasabb a nap felkel, annál alacsonyabb a szivárvány túlmutat a horizonton, vagy a tető a házak, és fordítva, minél kisebb a nap, a magasabb és grandiózusabb a szivárvány.
Mielőtt a következő részben, érdemes megemlíteni egy másik érdekes tény. Kiderült, hogy a fényerő a színek a szivárvány méretétől függ az esőcseppek. Ha ezek a nagy, 1-2 mm átmérőjű, a lila és zöld csíkos nagyon világos, piros is tisztán látható, de a kék látható gyenge. Ha a cseppek kisebbek, a fényerő a vörös csökken. Amelynek átmérője 0,2-0,3 mm esik eltűnik teljesen, bár más színek is jól látható. A még mindig a kisebb cseppek szivárványos kitágul és elhalványul, és nagyon kis cseppek, a sorrendben 0,05 mm, ez lesz fehér.
Azonban, utalva a szivárvány színeiben függően fényerejét a cseppek méretét, mi egyre előtt magunkat - amikor Newton életét, ez a jelenség nem magyarázható sem.