آزمایش‌های نیوتن چطور از اسرار نور پرده برداشتند؟
به گزارش ایتنا و به نقل از لایوساینس، تا پیش از نیوتن، تصور می‌شد رنگ‌های رنگین کمان که هنگام عبور نور سفید (مانند نور خورشید) از یک منشور شیشه‌ای ایجاد می‌شود، به دلیل خاصیت منشور است که نور را تغییر می‌دهد.
اما نیوتن نشان داد که این رنگ‌ها از پیش در خود نور وجود دارند. طبق افسانه‌ها، نیوتن این آزمایش را در خانه‌اش انجام داد. او به آنجا بازگشته بود تا از طاعون بزرگی که در سال ۱۶۶۵ انگلستان را فرا گرفته بود، جان سالم به در ببرد.
نیوتن برای این آزمایش به دستگاه‌های پیچیده‌ای نیاز نداشت؛ تنها چند منشور ساده که در بازارها به‌عنوان تزیینات فروخته می‌شدند، برای انجام این آزمایش کافی بود. البته نیوتن به منشورهایی با کیفیت خوب نیاز داشت.
اگرچه او پیش از بازگشت به خانه، در اتاق خود در دانشگاه کمبریج مدت‌ها به فکر انجام چنین آزمایش‌هایی بود، اما نمی‌توان همه این موفقیت‌ها را تنها به طاعون نسبت داد. او تا شش سال بعد نتایج آزمایش‌هایش را منتشر نکرد و در نهایت آنها را به انجمن سلطنتی لندن فرستاد.
به گزارش ایتنا، مشهور است که نیوتن از انتشار یافته‌هایش خودداری می‌کرد و تنها با اصرار دیگران حاضر شد قانون‌های معروف حرکت و نظریات خود د را در قالب دو کتاب منتشر شد.
گفتنی است نیوتن نه به‌دلیل فروتنی بلکه به‌خاطر حساسیت شدید نسبت به به انتقادها از انتشار نتایجش اکراه داشت.
این دانشمند بزرگ در گزارش سال ۱۶۷۲ خود از اینکه طیف رنگی ایجادشده توسط منشور به‌جای دایره، به‌صورت مستطیل بود، ابراز تعجب کرد. این مشاهده باعث نتیجه‌گیری‌های عمیق‌تری شد.
نیوتن آزمایش‌های دقیقی انجام داد تا بفهمد منشور با نور چه می‌کند. او اتاق خود را تاریک کرد و تنها یک پرتو نازک از نور خورشید را از سوراخی به درون منشور هدایت کرد.
نیوتن در آزمایش کلیدی خود به بررسی طبیعت نور پس از عبور از منشور پرداخت. اگر نور به‌دلیل منشور رنگی می‌شد، باید پس از عبور از منشور دوم دوباره تغییر می‌کرد. اما نیوتن با استفاده از صفحه‌ای که سوراخ کوچکی داشت، تنها نور یک رنگ (مثلاً قرمز) را از منشور دوم عبور داد و مشاهده کرد که نور تنها خم می‌شود اما تغییر دیگری نمی‌کند.
این مشاهده نشان داد که منشور تنها نور را خم می‌کند و رنگ‌های نور از پیش در آن وجود دارند. به‌عبارتی، نور سفید از ترکیب رنگ‌های مختلف تشکیل شده است و منشور تنها این رنگ‌ها را جدا می‌کند. نیوتن این نظریه را چنین بیان کرد: «نور از پرتوهایی با قابلیت خم شدن متفاوت تشکیل شده است».
به این ترتیب، رنگ‌های طیف نوری خصوصیات اصلی نور هستند و نور خورشید از اجزای مختلفی ساخته شده است، نه اینکه عنصری ساده باشد.
نیوتن برای اثبات این ایده، از یک عدسی استفاده کرد تا طیف رنگی منشور را دوباره به یک پرتو سفید ترکیب کند. او همچنین این پرتو ترکیب‌شده را از یک منشور دیگر عبور داد و مشاهده کرد که دوباره به طیف رنگی تجزیه می‌شود.
نیوتن توضیح داد که رنگین کمان از شکست و بازتاب نور در قطرات باران که مانند منشورهای کوچک عمل می‌کنند، ایجاد می‌شود. همچنین او بیان کرد که رنگ اجسام روزمره به این دلیل است که آنها یک رنگ خاص را بیشتر از دیگر رنگ‌ها بازتاب می‌دهند.
به گزارش ایتنا، آزمایش‌های نیوتن، اگرچه به‌ظاهر ساده بودند، به‌راحتی تکرار نمی‌شدند و برخی افراد در انجام آنها ناکام ماندند.
اما این آزمایش‌ها با گذر زمان ثابت کردند که نیوتن در درک نور و قوانین آن حق داشت و آزمایش‌های او همچنان جزو بزرگترین کشفیات علمی تاریخ محسوب می‌شوند.
این مطلب از سایت ایتنا گردآوری شده است.
منبع: ایتنا