تجربة إسحاق نيوتن للمنشور: كيف اكتشف طيف الضوء

ما كان يعتقده الجميع قبل نيوتن

قبل نيوتن، كانت النظرية السائدة هي أن الضوء الأبيض نقي وبسيط، وأن الألوان تنتج عن خلط الضوء بالظلام - وهو رأي ساد منذ أرسطو. وكان يُعتقد أن المنشور "يلون" الضوء عن طريق تلويثه. وكان يُعتقد أن الطرف الأحمر ينتج عن الحد الأدنى من التلوث؛ والطرف البنفسجي عن الحد الأقصى.

التجربة الحاسمة

مرر نيوتن شعاعاً من ضوء الشمس عبر منشور، مما أنتج طيف قوس قزح المألوف على الحائط. ولكن بعد ذلك فعل شيئاً لم يحاوله أحد: عزل لوناً واحداً من الطيف - لنقل الأحمر - ومرره عبر منشور ثانٍ. لم ينتج المنشور الثاني ألواناً إضافية. دخل الأحمر وخرج أحمر. أثبت هذا أن الألوان لم تكن تضاف إلى الضوء الأبيض بواسطة المنشور. بل كان المنشور يفصل الألوان الموجودة بالفعل.

إعادة التكوين

ثم استخدم نيوتن منشوراً ثانياً بشكل عكسي لإعادة دمج الطيف في ضوء أبيض. أثبت هذا الدليل المزدوج - التفكيك وإعادة التكوين - أن الضوء الأبيض هو مزيج من جميع الألوان، حيث ينحني كل منها بمقدار مختلف عند مروره عبر الزجاج (معاملات انكسار مختلفة).

نظرية رؤية الألوان

اقترح نيوتن أن الألوان المختلفة تتوافق مع أنواع مختلفة من الجسيمات (نظريته الجسيمية للضوء). وعلى الرغم من أن نظرية الجسيمات تم استبدالها لاحقاً بنظريات الموجات ثم النظريات الكمومية، فإن استنتاجه حول احتواء الضوء الأبيض على جميع الألوان كان صحيحاً. كما قدم فكرة الألوان الأساسية في عجلة الألوان الخاصة به - على الرغم من أن الألوان الأساسية المحددة التي اختارها (الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، النيلي، البنفسجي) كانت متأثرة جزئياً برغبته في مطابقتها للنوتات السبع للمقياس الموسيقي.