250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 46)

Lăng kính Newton

1672

Isaac Newton (1642–1727)

“Hiểu biết hiện đại của chúng ta về ánh sáng và màu sắc bắt đầu với Isaac Newton,” nhà giáo dục Michael Douma viết, “và một loạt thí nghiệm được ông công bố vào năm 1672. Newton là người đầu tiên hiểu được cầu vồng – ông dùng một lăng kính làm khúc xạ ánh sáng trắng, phân giải nó thành các màu thành phần của nó: đỏ, cam, vàng, lục, lam và tím.”

Khi Newton đang làm thí nghiệm với ánh sáng và màu sắc vào cuối những năm 1660, nhiều người đương thời cho rằng màu sắc là hỗn hợp của ánh sáng và bóng tối, và rằng lăng kính làm ánh sáng có màu. Bất chấp quan điểm đang thịnh hành ấy, Newton trở nên bị thuyết phục rằng ánh sáng trắng chẳng phải thực thể đơn nhất như Aristotle đã tin, mà nó là một hỗn hợp gồm nhiều tia sáng khác nhau tương ứng các màu khác nhau. Nhà vật lí Anh Robert Hooke đã phê bình công trình của Newton về các đặc trưng của ánh sáng, điều đó khiến Newton nổi cơn tam bành tương xứng với những lời bình phẩm mà Hooke đã nêu. Bởi lẽ đó, Newton đã hoãn việc xuất bản quyển sách bất hủ của ông, Opticks, cho đến sau khi Hooke tạ thế vào năm 1703 – để cho Newton có thể cất tiếng nói sau cùng về vấn đề ánh sáng và có thể tránh được mọi cãi vã với Hooke. Vào năm 1704, Opticks của Newton cuối cùng đã được xuất bản. Trong công trình này, Newton bàn luận thêm các nghiên cứu của ông về màu sắc và sự nhiễu xạ ánh sáng.

Newton sử dụng các lăng kính thủy tinh tam giác trong các thí nghiệm của ông. Ánh sáng đi vào một mặt của lăng kính và bị khúc xạ thủy tinh khúc xạ thành những màu sắc khác nhau (vì độ lệch của chúng biến thiên dưới dạng một hàm theo bước sóng của màu sắc). Lăng kính hoạt động được là vì ánh sáng thay đổi tốc độ khi nó đi từ không khí vào thủy tinh của lăng kính. Một khi các màu sắc đã phân tách, Newton dùng một lăng kính thứ hai làm chúng khúc xạ trở lại với nhau để tạo lại ánh sáng trắng. Thí nghiệm này chứng minh rằng lăng kính không đơn giản cấp thêm màu sắc cho ánh sáng, như nhiều người vẫn tin. Newton còn cho duy nhất ánh sáng màu đỏ từ một lăng kính đi qua một lăng kính thứ hai và tìm thấy màu đỏ đó không thay đổi. Đây là bằng chứng nữa cho thấy lăng kính không tạo ra màu sắc, nhưng chỉ phân tách các màu có mặt trong chùm ánh sáng ban đầu.

Lăng kính

Newton đã dùng lăng kính chỉ ra rằng ánh sáng trắng không phải là thực thể đơn nhất như Aristotle đã tin, mà nó là hỗn hợp gồm nhiều tia sáng khác nhau tương ứng với những màu sắc khác nhau.

XEM THÊM. Giải thích Cầu vồng (1304), Định luật Khúc xạ Snell (1621), Quang học Brewster (1815), Phổ điện từ (1864), Siêu vật liệu (1967).

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>