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「一起读科普杂志」我们的世界为何五彩斑斓?

时间:11-21/2020 17:46 | 点击次数:

  牛顿百思不得其解,难道太阳光是由这些颜色组合而成的吗?牛顿决定再做一个实验来验证自己的猜想。

  另一个实验也很简单,牛顿又准备了一个质地相同、大小一样的三棱镜,然后从被第一块棱镜分解的光线中挑出一种颜色,比如说红色让红光单独通过第二个棱镜,看看它能不能再分成七种颜色,结果红光从第二块棱镜射出后,颜色并没有发生变化,于是他又重新调整了第二块棱镜,让它的折射角度和上一个棱镜一样,但是红光还是不能色散,折射后的光还是红光。

  

「一起读科普杂志」我们的世界为何五彩斑斓?



  由此,牛顿证明棱镜对光线的颜色没有影响,相反,颜色应当是光线本身具有的某种性质。那世间万物为什么会呈现五彩斑斓的颜色呢?比如说苹果为什么会是红色的?这就是牛顿的另一个发现了,苹果之所以是红色,那是因为苹果更容易反射红色的光,而其他颜色的光都被吸收了,所以我们只能看到红色。

  虽然牛顿判决了旧理论的死刑,但又怎样才能证实新理论的诞生呢?为此,牛顿又做了一个“支持性实验”。他在上述实验装置上做了些变动:撤走了第二个棱镜和屏幕,在屏幕的位置上放一只很大的凸透镜。牛顿让经过第一个棱镜的色散后的光谱投射到凸透镜上,结果,7种颜色的光经过凸透镜后聚成了一束白光!由此他直观地显示出,白光是由这些色光混合而成的。

  

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  牛顿的这一发现具有划时代的意义,不久之后,牛顿的这一理论就被应用到一系列重要领域中。在牛顿时代,天文望远镜的色差严重影响着观测的精确性。所谓色差是指星球发出的白光经过天文望远镜时,由于组成白光的各种色光的折射率不同,结果造成星球的像很模糊,在其边缘总有一圈颜色。在牛顿之前的许多科学家,都绞尽脑汁想去掉天文望远镜的色差,但谁也没有成功。牛顿提出了白光形成的新理论后,他马上将这一理论运用到改进天文望远镜上。他成功地应用一种由凹凸透镜组合而成的天文望远镜举消除了色差。牛顿的这一成功,奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。

  文章摘选自《探索与发现》2020.7-8

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