Волновая и корпускулярная теории в оптике Ньютона и их роль в возникновении спектроскопии

Выявление основных предпосылок возникновения спектроскопии. Оптика в период Античности, в Средние Века и в период Возрождения. Краткая биография ученого, характеристика теории цвета Ньютона. Корпускулярная и волновая теории с точки зрения Ньютона.

Рубрика Физика и энергетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 11.10.2019
Размер файла 49,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

«В своем трактате о свете я ничего не сказал о цветах, считая этот предмет крайне трудным, особенно ввиду большого разнообразия тех обстоятельств, при которых цвета возникают».

Наконец, обсуждая вопрос о том, почему Ньютон придерживался той или иной теории, следует снова вернуться к его правилу «гипотез не измышляю». Когда Гук и Гюйгенс заметили Ньютону, что его гипотеза о природе света не устраивает их или содержит недочеты, Ньютон возразил, что для него первостепенной задачей было описать проведенные опыты, а гипотеза имеет второстепенное значение. Но даже при этом Ньютон сформулировал в своей «Оптике» длинный список вопросов, которые он не объяснил или которым уделил недостаточное внимание, и поэтому на эти вопросы надлежало ответить при дальнейших исследованиях.

Заключение

Таким образом, исследования Ньютона в Оптике имеют огромное значение для истории развития науки. Во-первых, Ньютон собрал и систематизировал те знания в этой науке, которые были до него, отбросил все лишнее и ложное. Во-вторых, Ньютон провел серии опытов, позволившие ему сделать ряд открытий и в итоге сформировать теорию света и цвета. Постулаты этой теории:

цвет есть внутренняя характеристика света, однозначно связанная со степенью преломляемости;

свойства «простого», или как бы сказали сейчас, монохроматического света, постоянны;

белый свет есть не «простой» свет, а лишь сумма «простого» света различных цветов, взятых в определенной пропорции;

- и их следствие:

никакая призма не навязывает цвета, а лишь изменяет траектории «простого» цвета различных цветов, тем самым эти цвета выявляя,

- практически в неизмененном виде сохранились и в нынешней оптике.

Эта теория дала огромный толчок к развитию оптики. Она показала, что свет не претерпевает необратимых изменений при прохождении через призму. Она позволила использовать в экспериментах «простые» монохроматические цвета. А ведь некоторые явления выглядели бы слишком сложными, если использовать для опытов только белый свет. Например, картина интерференционных колец Ньютона в белом свете значительно осложнена наложением друг на друга колец различных цветов. Эта теория привела к уточнению закона преломления, открытого Снеллиусом и Декартом - причем уточнению настолько удачному, что построенная Ньютоном геометрическая оптика без изменений используется вот уже более трехсот лет. Наконец, эта теория положила начало внимательным и тщательным исследованиям солнечного спектра и спектров других веществ, что в конечном итоге привело к рождению спектроскопии. В самом деле, если цвета спектра «навязаны» призмой, то, как отмечалось ранее, изучение этих цветов в лучшем случае может использоваться для диагностики самой призмы. Однако если «простые цвета», присутствующие в сложном свете, остаются неизменными при прохождении призмы, то их набор, скорее всего, говорит о свойствах излучателя. Мне хотелось бы немного забежать вперед и заметить, что корпускулярная теория Ньютона тоже сыграла свою роль в развитии спектроскопии. В самом деле, такие явления, как дискретность спектров поглощения и излучения, объясняются с точки зрения корпускулярной, или, вернее, корпускулярно-волновой, но не чисто волновой теории. И пусть теория Ньютона была далека от современной, но она была первым шагом в рождении современной корпускулярно-волновой теории.

Ньютон указал на противоречия в первой волновой гипотезе о природе света, и дальнейшее рассмотрение этих противоречий, например, о свойствах эфира, в конце концов привело к созданию Альбертом Энштейном теории относительности, а так же к рождению теории электромагнитных полей Автор не берется приписывать честь создателя этой теории единственно Максвеллу, поскольку во времена Максвелла полагалось, что электромагнитные волны распространяются все в том же эфире..

Наконец, Ньютон разработал теорию, более или менее хорошо описывающую полученные им экспериментальные результаты, и составил список проблем, которые не были разрешены им самим и оставались на разрешение последующим исследователям. И хотя корпускулярная теория в том виде, в котором ее развивал Ньютон, в конечном итоге оказалась не верной, все же она многое принесла для развития физики. Например, корпускулярная теория предполагает конечность скорости света. Во времена Ньютона это было очень смелое предположение, поскольку тогда сильны еще были предположения о мгновенном распространении света Этого предположения придерживался в том числе Рене Декарт., а первые экспериментальные доказательства конечности скорости света появились лишь в XVIII веке, не только после того, как Ньютон провел свои опыты и построил свою теорию, но и после опубликования его «Оптики». Корпускулярная теория объясняет законы геометрической оптики, объясняет, как может разлагаться белый свет в спектр, объясняет неизменность «простого» света, объясняет, как может свет распространяться в пустоте. С другой стороны, благодаря тому, что корпускулярная теория не могла объяснить такие явления, как дифракция и интерференция, это послужило толчком к развитию волновой теории. Наконец, если бы корпускулярная теория света не была бы известна в XIX-XX веках, то возникновение новой, современной корпускулярно-волновой теории заняло бы значительно большее время. Ведь всегда придумать что-то абсолютно новое, что-то, о чем не было и тени представления в прошлом, невероятно сложно.

Библиография Автор реферата с сожалением признает, что не ознакомился с оригинальными работами великих физиков давно минувших лет, упоминавшимися и цитировавшимися в данном реферате. Все эти цитаты цитировались не из их первоисточников непосредственно, а из трудов по истории физики, таких, как работа Льоцци М.

[1] Большая Советская Энциклопедия

[2] Льоцци М. «История Физики», издательство «Мир», Москва, 1970

[3] Храмов Ю. А. «Физики. Биографический справочник», издание второе, исправленное и дополненное. Москва, издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1983

[4] Кудрявцев П. С. «Курс истории физики»

[5] Энциклопедия «Элементы», сайт http://elementy.ru/trefil/21154

[6] Сайт «Астрономическая оптика» http://astrooptic.ru/astronomicheskaya_optica.htm

[7] Сайт «Рыцари теории эфира - научная библиотека по физике и новым технологиям» http://bourabai.kz/kepler/

[8] Мандельштам Л. И. «Оптические работы Ньютона». Доклад, прочитанный на общем собрании академиков в Боровом, 16 января 1943 года.

[9] Горохов Павел Александрович, диссертация на тему «Философские основания мировоззрения Иоганна Вольфтанга Гете»

[10] Сайт «кабинет физики СПбАППО» http://www.edu.delfa.net/Interest/biography/metod/dukov_28.htm

[11] Сайт http://hbar.phys.msu.ru/gorm/ahist/arabastr.htm

[W] Сайт «Википедия» Автор реферата должен поблагодарить сайт «Википедия» за предоставленную информацию о работах по истории физики, использовавшихся для написания реферата. В частности, именно благодаря обширной библиографии, приведенной в конце статьи «Википедии» об Исааке Ньютоне, автору реферата удалось найти доклад Мандельштама Л. И.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Корпускулярная и волновая теории света. Представления Макса Планка о характере физических законов. Явление интерференции и дифракции. Распространение импульсов в упругом светоносном эфире согласно теории Гюйгенса. Закон отражения и преломления света.

    реферат [25,1 K], добавлен 22.11.2012

  • Развитие представлений об оптике в античном мире, в Средние века и в эпоху Возрождения. Зарождение прикладной оптики: от очков до зрительной трубы. Телескоп и микроскоп Галилея, линзы Торричелли, оптические исследования Ньютона, Гука, Гримальди.

    реферат [547,5 K], добавлен 01.04.2015

  • Краткая биография Исаака Ньютона. Явление инерции в классической механике. Дифференциальный закон движения, описывающий зависимость ускорения тела от равнодействующей всех приложенных к телу сил. Третий закон Ньютона: принцип парного взаимодействия тел.

    презентация [544,5 K], добавлен 20.01.2013

  • Опрделения системы отсчета, материальной точки. Изменение центростремительного ускорения тела. Первый закон Ньютона. Количественная характеристика инертности. Закон сохранения импульса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.

    тест [61,1 K], добавлен 22.07.2007

  • Обзор научной революции ХVII в. Рассмотрение особенностей построения механической картины мира. Изучение жизни и творчества Ньютона. Характеристика гипотезы обратных квадратов Гука и теории тяготения Ньютона. Анализ полемики картезианцев и ньютонианцев.

    реферат [59,8 K], добавлен 26.04.2019

  • Описание этапов жизненного пути и научных открытий Исаака Ньютона – человека, который совершил переворот в отношениях человека и природы, в нашем миропонимании. Отношения Ньютона к науке и отстаивание права университетов, как ее основных источников.

    реферат [16,6 K], добавлен 16.11.2010

  • Примеры взаимодействия тел с помощью опытов. Первый закон Ньютона, инерциальные системы отсчета. Понятие силы и физического поля. Масса материальной точки, импульс и центр масс системы. Второй и третий законы Ньютона, их применение. Движение центра масс.

    реферат [171,4 K], добавлен 10.12.2010

  • Главные этапы открытия и исследования законов Ньютона, их место и значение в современной картине мира и концепциях естествознания. Порядок применения трех законов Ньютона в различных областях научного знания, их физическая сущность и обоснование.

    реферат [16,2 K], добавлен 12.02.2010

  • Кольца Ньютона как классический пример полос равной толщины. Прецизионные измерения малых линейных размеров и показателей преломления прозрачных сред. Основные сферы применения интерферометров. Интерференционный дилатометр Физо-Аббе, его особенности.

    доклад [22,2 K], добавлен 11.04.2013

  • Раскрытие сути понятия "дифракция", обучение основным способам наблюдения дифракции, ее положительные и отрицательные стороны для человека. Демонстрация опыта, который стал основой для открытия нового явления; установка по измерению длины световой волны.

    разработка урока [121,9 K], добавлен 01.12.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.