KORPUSKULARNA TEORIA ŚWIATŁA NEWTONA - FIZYCZNY - 2026

Teorii cząsteczkowej światła Newtona (1704) proponuje, że lekki materiał składa się z cząstek, które Isaac Newton zwane ciałka. Cząsteczki te są wyrzucane w linii prostej z dużą prędkością przez różne źródła światła (słońce, świecę itp.).

W fizyce światło definiuje się jako część pola promieniowania zwanego widmem elektromagnetycznym. Zamiast tego termin światło widzialne jest zarezerwowany dla określenia części widma elektromagnetycznego, która może być postrzegana przez ludzkie oko. Za badanie światła odpowiada optyka, jedna z najstarszych gałęzi fizyki.

Światło od niepamiętnych czasów wzbudza zainteresowanie ludzi. W historii nauki istniało wiele teorii na temat natury światła. Jednak dopiero pod koniec XVII i na początku XVIII wieku, wraz z Izaakiem Newtonem i Christiaanem Huygensem, zaczęto rozumieć ich prawdziwą naturę.

W ten sposób zaczęto budować podwaliny pod współczesne teorie dotyczące światła. Angielski naukowiec Isaac Newton przez całe swoje badania interesował się zrozumieniem i wyjaśnieniem zjawisk związanych ze światłem i kolorami; W wyniku swoich badań sformułował korpuskularną teorię światła.

Korpuskularna teoria światła Newtona

Teoria ta została opublikowana w pracy Newtona pt. Opticks: lub w traktacie o odbiciach, załamaniach, fleksjach i barwach światła.

Teoria ta była w stanie wyjaśnić zarówno prostoliniową propagację światła, jak i odbicie światła, chociaż nie wyjaśniła w zadowalający sposób załamania.

W 1666 roku, przed ogłoszeniem swojej teorii, Newton przeprowadził swój słynny eksperyment z rozkładem światła na kolory, który został osiągnięty poprzez przepuszczenie wiązki światła przez pryzmat.

Doszedł do wniosku, że białe światło składa się ze wszystkich kolorów tęczy, co w swoim modelu wyjaśnił mówiąc, że cząsteczki światła różnią się w zależności od ich koloru.

Odbicie

Odbicie jest zjawiskiem optycznym, w którym fala (na przykład światło) pada ukośnie na powierzchnię rozdzielającą między dwoma ośrodkami, ulega zmianie kierunku i wraca do pierwszego wraz z częścią energii ruchu.

Prawa refleksji są następujące:

Pierwsze prawo

Odbity promień, incydent i normalna (lub prostopadła) znajdują się w tej samej płaszczyźnie.

Drugie prawo

Wartość kąta padania jest taka sama jak kąta odbicia. Aby jego teoria była zgodna z prawami refleksji, Newton założył nie tylko, że ciałka są bardzo małe w porównaniu ze zwykłą materią, ale także, że rozprzestrzeniają się w ośrodku bez jakiegokolwiek tarcia.

W ten sposób cząsteczki zderzałyby się elastycznie z powierzchnią
rozdzielającą dwóch ośrodków, a ponieważ różnica mas była bardzo duża,
ciałka podskakiwały.

Zatem składowa pozioma pędu px pozostałaby stała, podczas gdy składowa normalna p odwróciłaby swój kierunek.

W ten sposób prawa odbicia zostały spełnione, kąt padania i kąt odbicia były równe.

Refrakcja

Wręcz przeciwnie, załamanie jest zjawiskiem, które występuje, gdy fala (na przykład światło) pada ukośnie na przestrzeń separacji między dwoma ośrodkami, o różnym współczynniku załamania.

Kiedy tak się dzieje, fala przenika i jest przekazywana przez pół sekundy wraz z częścią energii ruchu. Załamanie następuje z powodu różnej prędkości, z jaką fala rozchodzi się w dwóch ośrodkach.

Przykład zjawiska załamania światła można zaobserwować, gdy przedmiot (na przykład ołówek lub długopis) jest częściowo włożony do szklanki z wodą.

Aby wyjaśnić załamanie, Isaac Newton zaproponował, że cząsteczki światła zwiększają swoją prędkość, gdy przemieszczają się z mniej gęstego ośrodka (takiego jak powietrze) do gęstszego ośrodka (takiego jak szkło lub woda).

W ten sposób, w ramach swojej teorii korpuskularnej, uzasadnił załamanie, zakładając bardziej intensywne przyciąganie świetlistych cząstek przez ośrodek o większej gęstości.

Należy jednak wziąć pod uwagę, że zgodnie z jego teorią, w chwili, w której świetlista cząstka z powietrza uderza w wodę lub szkło, powinna zostać poddana działaniu siły przeciwnej do składowej jej prędkości prostopadłej do powierzchni, która pociągałoby to za sobą odchylenie światła przeciwne do tego, które faktycznie obserwujemy.

Niepowodzenia korpuskularnej teorii światła

- Newton uważał, że światło porusza się szybciej w gęstszych mediach niż w mniej gęstych, co, jak wykazano, nie ma miejsca.

- Idea, że ​​różne barwy światła są związane z rozmiarem ciałek, nie ma uzasadnienia.

- Newton uważał, że odbicie światła było spowodowane odpychaniem między ciałkami a powierzchnią, na której odbija się; podczas gdy załamanie jest spowodowane przyciąganiem między ciałkami a powierzchnią, która je załamuje. Jednak twierdzenie to okazało się błędne.

Wiadomo, że na przykład kryształy odbijają i załamują światło w tym samym czasie, co zgodnie z teorią Newtona oznaczałoby, że jednocześnie przyciągają i odpychają światło.

- Teoria korpuskularna nie potrafi wyjaśnić zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.

Niekompletna teoria

Chociaż teoria Newtona oznaczała ważny krok w zrozumieniu prawdziwej natury światła, prawda jest taka, że ​​z biegiem czasu okazało się ono dość niekompletne.

W każdym razie ta ostatnia nie umniejsza jej wartości jako jednego z fundamentalnych filarów, na których została zbudowana przyszła wiedza o świetle.

Bibliografia

1. Lekner, John (1987). Teoria odbicia fal elektromagnetycznych i cząstek. Skoczek.
2. Narinder Kumar (2008). Kompleksowa fizyka XII. Laxmi Publications.
3. Urodzony i wilk (1959). Zasady optyki. Nowy Jork, NY: Pergamon Press INC
4. Ede, A., Cormack, LB (2012). Historia nauki w społeczeństwie: od rewolucji naukowej do współczesności, University of Toronto Press.
5. Odbicie (fizyka). (nd). W Wikipedii. Pobrane 29 marca 2018 r. Z en.wikipedia.org.
6. Korpuskularna teoria światła. (nd). W Wikipedii. Pobrane 29 marca 2018 r. Z en.wikipedia.org.