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最早的光譜學-牛頓的光學著作
發(fā)布時間:2019-12-03 11:29:56 點擊:7919
1666年發展目標奮鬥,牛頓把通過玻璃棱鏡的太陽光分解成了從紅光到紫光的各種顏色的光譜組建,他發(fā)現(xiàn)白光由各種顏色的光組成設施。
牛頓的光學
牛頓的《光學》是他的另一本科學經(jīng)典著作(1704年)需求。該書用標副標題是“關于光的反射、折射、拐折和顏色的論文”更讓我明白了,集中反映了他的光學成就迎難而上。
第一篇是幾何光學和顏色理論(棱鏡光譜實驗)。從1663年起探索,他開始磨制透鏡和自制望遠鏡堅持先行。在他送交皇家學會的信中報告說:“我在1666年初做了一個三角形的玻璃棱鏡,以便試驗那著名的顏色現(xiàn)象滿意度。為此情況較常見,我弄暗我的房間……”接著詳細敘述了他開小孔、引陽光進行的棱鏡色散實驗主要抓手。關于光的顏色理論從亞里士多德到笛卡兒都認為白光純潔均勻體製,乃是光的本色撔驴萍?!吧饽耸前坠獾淖兎N服務延伸。牛頓細致地注意到陽光不是像過去人們所說的五色而是在紅、黃具有重要意義、綠進一步、藍、紫色之間還有橙統籌發展、靛青等中間色共七色深化涉外。奇怪的還有棱鏡分光后形成的不是圓形而是長條橢圓形,接著他又試驗“玻璃的不同厚度部分”生產製造、“不同大小的窗孔”開展試點、“將棱鏡放在外邊”再通過孔、“玻璃的不平或偶然不規(guī)則”等的影響共同;用兩個棱鏡正倒放置以“消除第一棱鏡的效應”推進一步;取“來自太陽不同部分的光線,看其不同的入射方向會產(chǎn)生什么樣的影響”簡單化;并“計算各色光線的折射率”力度,“觀察光線經(jīng)棱鏡后會不會沿曲線運動”;最后才做了“判決性試驗”:在棱鏡所形成的彩色帶中通過屏幕上的小孔取出單色光系統性,再投射到第二棱鏡后勇探新路,得出核色光的折射率(當時叫“折射程度”),這樣就得出“白光本身是由折射程度不同的各種彩色光所組成的非勻勻的混合體”傳遞。
光譜狹縫
這個驚人的結論推翻了前人的學說試驗,是牛頓細致觀察和多項反復實驗與思考的結果。 在研究這個問題的過程中開展攻關合作,牛頓還肯定:不管是伽利略望遠鏡(凹製度保障、凸)還是開普勒望遠鏡(兩個凸透鏡)預下達,其結構本身都無法避免物鏡色散引起起的色差。他發(fā)現(xiàn)經(jīng)過仔細研磨后的金屬反射鏡面作為物鏡可放大30~40倍統籌推進。
1671年他將此鏡送皇家學會保存方案,至今的巨型天文望遠鏡仍用牛頓式的基本結構。牛頓磨制及拋光精密光學鏡面的方法了解情況,至今仍是不少工廠光學加工的主要手段深入。
其后一直到1802年,涅拉斯頓觀察到了光譜線重要的,其后在1814年夫瑯和費也獨立地發(fā)現(xiàn)它深刻變革,牛頓之所以沒有能觀察到光譜線是因為他使太陽光通過了圓孔。而不是通過狹縫和諧共生。
在1814-1815年之間質生產力,夫瑯和費公布了太陽光譜中的許多條暗線,并以字母來命名技術交流,其中有些命名沿用至今推動,此后便把這些線成為夫瑯和費暗線。
實用光譜學是由基爾霍夫在19世紀60年代發(fā)展起來的資源配置,他們證明光譜學可以用作定性化學分析的新方法信息,并利用這方法發(fā)現(xiàn)了幾種當時還未知的元素,并且也證明了太陽里也存在著多種已知元素大力發展。
從19世紀中葉起豐富內涵,氫原子光譜一直是光譜學研究的重要課題之一,在試圖說明氫原子光譜的過程中產能提升,所得到的各項成就對量子力學法則建立了很大的促進作用適應性。
《光學》第二篇描述了光照射到疊放的凸透鏡和平面玻璃上的“牛頓環(huán)”現(xiàn)象的各種實驗。除產(chǎn)生環(huán)的原因他沒有涉及外通過活化,他作了現(xiàn)代實驗所能想到的一切實驗落地生根,并作了精確測量。他把干涉現(xiàn)象解釋為光行進中的“突發(fā)”或“切合”健康發展,即周期性的時而突然“易于反射”有效保障,時而“易于透射”,他甚至測出這種等間隔的大小長效機製,如黃橙色之間有一種色光的突發(fā)間隔為1/89000英寸(即現(xiàn)今2854×10-10米)講實踐,正好與現(xiàn)代波長值5710×10-10米相差一半!
《光學》第三篇是“拐折”(他認為光線被吸收)即衍射奮戰不懈、雙折射實驗和他的31個疑問市場開拓。這些衍射實驗包括頭發(fā)絲、刀片有所增加、尖劈形單縫形成的單色窄光束“光帶”(今稱衍射圖樣)等10多個實驗各項要求。牛頓已經(jīng)走到了重大發(fā)現(xiàn)的大門口卻失之交臂。他的31個疑問極具啟發(fā)性越來越重要的位置,說明牛頓在實驗事實和物理思想成熟前并不先作絕對的肯定新技術。
牛頓在《光學》一、二篇中視光為物質流順滑地配合,即由光源發(fā)出的速度深入、大小不同的一群粒子,在雙折射中他假設這些光粒子有方向性且各向異性前沿技術。由于當時波動說還解釋不了光的直進基礎,他是傾向于粒子說的,但他認為粒子與波都是假定拓展基地。他甚至認為以太的存在也是沒有根據(jù)的集中展示。
在流體力學方面,牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比體系流動性,這種阻力與液體各部分之間的分離速度成正比探索創新,符合這種規(guī)律的(如、空氣與水)稱為牛頓流體實現了超越。
在熱學方面新產品,牛頓的冷卻定律為:當物體表面與周圍形成溫差時,單位時間單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比橋梁作用。
在聲學方面長遠所需,他指出聲速與大氣壓強平方根成正比,與密度平方根成反比讓人糾結。他原來把聲傳播作為等溫過程對待規模,后來P.S.拉普拉斯糾正為絕熱過程。
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