TEORIA CORPUSCULARĂ A LUMINII A LUI NEWTON - FIZIC - 2025

Lumina corpuscular Teoria Newton (1704) propune ca materialul de lumină constă din particule care Isaac Newton numit corpusculi. Aceste particule sunt aruncate în linie dreaptă și cu viteză mare de diferite surse de lumină (Soarele, o lumânare etc.).

În fizică, lumina este definită ca o parte a câmpului de radiații numit spectru electromagnetic. În schimb, termenul de lumină vizibilă este rezervat pentru a desemna partea din spectrul electromagnetic care poate fi perceput de ochiul uman. Optica, una dintre cele mai vechi ramuri ale fizicii, este responsabilă pentru studiul luminii.

Lumina a trezit interesul uman încă din vremuri imemoriale. De-a lungul istoriei științei, au existat multe teorii despre natura luminii. Cu toate acestea, la sfârșitul secolului al XVII-lea și începutul secolului al XVIII-lea, cu Isaac Newton și Christiaan Huygens, adevărata lor natură a început să fie înțeleasă.

În acest fel au început să se pună bazele teoriilor actuale despre lumină. Omul de știință englez Isaac Newton a fost interesat de-a lungul studiilor sale pentru a înțelege și explica fenomenele asociate luminii și culorilor; În urma studiilor sale, el a formulat teoria corpusculară a luminii.

Teoria corpusculară a luminii a lui Newton

Această teorie a fost publicată în lucrarea lui Newton numită Opticks: sau, un tratat al reflecțiilor, refracțiilor, inflexiunilor și culorilor luminii.

Această teorie a fost capabilă să explice atât propagarea rectilinie a luminii, cât și reflectarea luminii, deși nu a explicat în mod satisfăcător refracția.

În 1666, înainte de a enunța teoria sa, Newton efectuase faimosul său experiment de descompunere a luminii în culori, ceea ce a fost obținut făcând un fascicul de lumină să treacă printr-o prismă.

Concluzia la care a ajuns a fost că lumina albă este formată din toate culorile curcubeului, ceea ce în modelul său a explicat spunând că corpusculele luminii erau diferite în funcție de culoarea lor.

Reflecţie

Reflecția este fenomenul optic prin care o undă (de exemplu, lumină) cade oblic pe suprafața de separare între două medii, suferă o schimbare de direcție și este returnată primului împreună cu o parte din energia mișcării.

Legile reflecției sunt următoarele:

Prima lege

Raza reflectată, incidentul și normalul (sau perpendicular), sunt în același plan.

A doua lege

Valoarea unghiului de incidență este aceeași cu cea a unghiului de reflecție. Pentru ca teoria sa să respecte legile reflecției, Newton a presupus nu numai că corpusculele erau foarte mici în comparație cu materia obișnuită, ci și că se propagau prin mediu fără să sufere niciun fel de frecare.

În acest fel, corpusculii se vor ciocni elastic cu suprafața de
separare a celor două medii și, deoarece diferența de masă era foarte mare,
corpusculii vor sări.

Astfel, componenta orizontală a momentului px ar rămâne constantă, în timp ce componenta normală p ar inversa direcția sa.

Astfel, legile reflecției au fost îndeplinite, unghiul de incidență și unghiul de reflecție fiind egale.

Refracţie

Dimpotrivă, refracția este fenomenul care apare atunci când o undă (de exemplu, lumină) cade oblic pe spațiul de separare dintre două medii, cu un indice de refracție diferit.

Când se întâmplă acest lucru, valul pătrunde și este transmis pentru o jumătate de secundă împreună cu o parte din energia mișcării. Refracția are loc datorită vitezei diferite cu care valul se propagă în cele două medii.

Un exemplu al fenomenului de refracție poate fi observat atunci când un obiect (de exemplu, un creion sau un stilou) este introdus parțial într-un pahar cu apă.

Pentru a explica refracția, Isaac Newton a propus ca particulele de lumină să-și crească viteza pe măsură ce trec de la un mediu mai puțin dens (cum ar fi aerul) la un mediu mai dens (cum ar fi sticla sau apa).

În acest fel, în cadrul teoriei sale corpusculare, el a justificat refracția asumând o atracție mai intensă a particulelor luminoase de către mediul cu densitate mai mare.

Cu toate acestea, trebuie considerat că, potrivit teoriei sale, în momentul în care o particulă luminoasă din aer lovește apă sau sticlă, ar trebui să sufere o forță opusă componentei vitezei sale perpendicular pe suprafață, care aceasta ar presupune o abatere a luminii contrar celei observate de fapt.

Eșecurile teoriei corpusculare a luminii

- Newton a crezut că lumina călătorește mai repede în medii mai dense decât în ​​medii mai puțin dense, ceea ce s-a dovedit că nu este cazul.

- Ideea că diferitele culori de lumină sunt legate de mărimea corpusculelor nu are nicio justificare.

- Newton a crezut că reflectarea luminii se datora repulsiei dintre corpuscule și suprafața pe care este reflectată; în timp ce refracția este cauzată de atracția dintre corpusculi și suprafața care le refractează. Cu toate acestea, această afirmație s-a dovedit incorectă.

Se știe că, de exemplu, cristalele reflectă și refractă lumina în același timp, ceea ce, potrivit teoriei lui Newton, implică că atrag și resping lumina în același timp.

- Teoria corpusculară nu poate explica fenomenele de difracție, interferență și polarizare a luminii.

Teorie incompletă

Deși teoria lui Newton a însemnat un pas important în înțelegerea adevăratei naturi a luminii, adevărul este că în timp s-a dovedit destul de incomplet.

În orice caz, acesta din urmă nu scade din valoarea sa ca unul dintre pilonii fundamentali pe care s-a construit cunoștințele viitoare despre lumină.

Referințe

1. Lekner, John (1987). Teoria reflectării, a undelor electromagnetice și a particulelor. Springer.
2. Narinder Kumar (2008). Fizică cuprinzătoare XII. Publicatii Laxmi.
3. Born and Wolf (1959). Principiile opticii. New York, NY: Pergamon Press INC
4. Ede, A., Cormack, LB (2012). O istorie a științei în societate: de la revoluția științifică până în prezent, Universitatea din Toronto Press.
5. Reflexie (fizica). (Nd). În Wikipedia. Preluat pe 29 martie 2018, de pe en.wikipedia.org.
6. Teoria corpusculară a luminii. (Nd). În Wikipedia. Preluat pe 29 martie 2018, de pe en.wikipedia.org.