Teoria corpuscolare della luce di Newton

il Teoria corpuscolare della luce di Newton (1704) propone che la luce sia composta da particelle materiali a cui Isaac Newton chiamava corpuscoli. Queste particelle vengono lanciate in linea retta e ad alta velocità dalle diverse fonti di luce (il Sole, una candela, ecc.).

In fisica, la luce è definita come una parte del campo di radiazione chiamato spettro elettromagnetico. Invece, il termine luce visibile è riservato per designare la parte dello spettro elettromagnetico che può essere percepita dall'occhio umano. L'ottica, una delle più antiche branche della fisica, è responsabile dello studio della luce.

La luce ha suscitato l'interesse degli esseri umani da tempo immemorabile. In tutta la storia della scienza ci sono state molte teorie sulla natura della luce. Tuttavia, fu alla fine del XVII secolo e all'inizio del XVIII secolo, con Isaac Newton e Christiaan Huygens, che la loro vera natura cominciò a essere compresa.

In questo modo hanno iniziato a gettare le basi per le attuali teorie sulla luce. Lo scienziato inglese Isaac Newton era interessato durante i suoi studi a comprendere e spiegare i fenomeni associati alla luce e ai colori; Il frutto dei suoi studi ha formulato la teoria corpuscolare della luce.

indice

• 1 Teoria corpuscolare della luce di Newton
  • 1.1 Riflessione
  • 1.2 Rifrazione
• 2 Fallimenti della teoria corpuscolare della luce
• 3 Teoria incompleta
• 4 riferimenti

Teoria corpuscolare della luce di Newton

Questa teoria è stata pubblicata nel lavoro di Newton chiamato Opticks: o, un trattato delle riflessioni, delle rifrazioni, delle inflessioni e dei colori della luce (in spagnolo,Ottica o trattati di riflessioni, rifrazioni, inflessioni e colori della luce).

Questa teoria è riuscita a spiegare sia la propagazione rettilinea della luce che il riflesso della luce, sebbene non abbia spiegato in modo soddisfacente la rifrazione.

Nel 1666, prima di affermare la sua teoria, Newton aveva fatto il suo famoso esperimento nella decomposizione della luce in colori, che è stato ottenuto facendo passare un raggio di luce attraverso un prisma.

La conclusione raggiunta è stata che la luce bianca è composta da tutti i colori dell'arcobaleno, che nel suo modello spiegava dicendo che i corpuscoli di luce erano diversi a seconda del loro colore.

riflessione

La riflessione è il fenomeno ottico mediante il quale quando un'onda (per esempio la luce) colpisce obliquamente sulla superficie di separazione tra due media, subisce un cambiamento di direzione e viene restituita al primo insieme a una parte dell'energia del movimento.

Le leggi di riflessione sono le seguenti:

Prima legge

Il raggio riflesso, l'incidente e il raggio normale (o perpendicolare) si trovano sullo stesso piano.

Seconda legge

Il valore dell'angolo di incidenza è uguale a quello dell'angolo di riflessione. Affinché la sua teoria fosse conforme alle leggi della riflessione, Newton suppose non solo che i corpuscoli fossero molto piccoli rispetto alla materia ordinaria, ma che si propagassero anche attraverso il mezzo senza subire alcun tipo di attrito.

In questo modo, i corpuscoli si scontreranno elasticamente con la superficie
separazione dei due media, e poiché la differenza di massa era molto grande, il
i corpuscoli rimbalzerebbero. Quindi, la componente orizzontale della quantità di
il movimento dei px rimarrebbe costante, mentre il componente normale p investirà
il suo significato

Così si adempirono le leggi della riflessione, l'angolo dell'incidenza e la riflessione erano gli stessi.

rifrazione

D'altra parte, la rifrazione è il fenomeno che si verifica quando un'onda (ad esempio, la luce) colpisce obliquamente sullo spazio di separazione tra due media, con indice di rifrazione diverso.

Quando ciò accade, l'onda penetra e viene trasmessa dal secondo mezzo insieme a una parte dell'energia del movimento. La rifrazione avviene a causa della diversa velocità con cui l'onda si propaga nei due media.

Un esempio del fenomeno della rifrazione può essere osservato quando un oggetto è parzialmente inserito (ad esempio una matita o una penna) in un bicchiere d'acqua.

Per spiegare la rifrazione, Isaac Newton propose che le particelle di luce aumentassero la loro velocità spostandosi da un mezzo meno denso (come l'aria) a un mezzo più denso (come ad esempio il vetro o l'acqua).

In questo modo, nel quadro della sua teoria corpuscolare, giustificò la rifrazione assumendo un'attrazione più intensa delle particelle luminose dal mezzo più denso.

Tuttavia, si deve considerare che, secondo la sua teoria, nell'istante in cui una particella luminosa proveniente dall'aria colpisce l'acqua o un vetro, dovrebbe subire una forza opposta al componente della sua velocità perpendicolare alla superficie, che comporterebbe una deviazione della luce contraria a quella effettivamente osservata.

Fallimenti della teoria corpuscolare della luce

- Newton pensava che la luce viaggia più velocemente nei media più densi rispetto a quelli meno densi, il che è stato dimostrato non essere il caso.

- L'idea che i diversi colori della luce siano correlati alla dimensione dei corpuscoli non ha giustificazione.

- Newton pensava che il riflesso della luce fosse dovuto alla repulsione tra i corpuscoli e la superficie su cui è riflessa; mentre la rifrazione è causata dall'attrazione tra i corpuscoli e la superficie che li rifrange. Tuttavia, questa affermazione è stata trovata errata.

È noto che, ad esempio, i cristalli riflettono e rifrangono la luce allo stesso tempo, il che secondo la teoria di Newton implicherebbe che attraggono e respingono la luce allo stesso tempo.

- La teoria corpuscolare non può spiegare i fenomeni di diffrazione, interferenza e polarizzazione della luce.

Teoria incompleta

Mentre la teoria di Newton ha significato un passo importante nella comprensione della vera natura della luce, la verità è che nel tempo si è rivelato piuttosto incompleto.

In ogni caso, quest'ultimo non sminuisce il suo valore come uno dei pilastri fondamentali su cui è stata costruita la futura conoscenza della luce.

riferimenti

1. Lekner, John (1987).Teoria della riflessione, delle onde elettromagnetiche e di particelle. Springer.
2. Narinder Kumar (2008).globale fisica XII. Pubblicazioni Laxmi.
3. Born and Wolf (1959).Principi di ottica. New York, NY: Pergamon Press INC
4. Ede, A., Cormack, L. B. (2012).Una storia della scienza nella società: dalla rivoluzione scientifica al presente, Università di Toronto Press.
5. Riflessione (fisica). (N.d.). In Wikipedia Estratto il 29 marzo 2018 da en.wikipedia.org.
6. Teoria corpuscolare della luce. (N.d.). In Wikipedia Estratto il 29 marzo 2018 da en.wikipedia.org.