Was alle vor Newton glaubten
Vor Newton herrschte die Theorie, dass weißes Licht rein und einfach sei und dass Farben durch das Vermischen von Licht mit Dunkelheit entstünden – eine Ansicht, die seit Aristoteles vertreten wurde. Man dachte, ein Prisma würde das Licht durch Verschmutzung "einfärben". Man glaubte, dass das rote Ende von minimaler, das violette Ende von maximaler Verunreinigung herrührte.
Das entscheidende Experiment
Newton schickte einen Sonnenstrahl durch ein Prisma, wodurch ein vertrautes Regenbogenspektrum an der Wand entstand. Aber dann tat er etwas, das niemand zuvor versucht hatte: Er isolierte eine einzige Farbe aus dem Spektrum – sagen wir, Rot – und leitete sie durch ein zweites Prisma. Das zweite Prisma erzeugte keine weiteren Farben. Rot ging hinein, Rot kam heraus. Dies bewies, dass die Farben nicht durch das Prisma zum weißen Licht hinzugefügt wurden. Das Prisma trennte Farben, die bereits vorhanden waren.
Die Rekonstitution
Newton verwendete dann ein zweites Prisma in umgekehrter Richtung, um das Spektrum wieder zu weißem Licht zusammenzusetzen. Dieser doppelte Beweis – Zerlegung und Wiederzusammensetzung – zeigte, dass weißes Licht eine Mischung aller Farben ist, die beim Durchgang durch das Glas unterschiedlich stark gebeugt werden (unterschiedliche Brechungsindizes).
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Newton schlug vor, dass unterschiedliche Farben unterschiedlichen Arten von Korpuskeln entsprechen (seine Korpuskulartheorie des Lichts). Obwohl die Korpuskulartheorie später durch Wellen- und dann Quantentheorien ersetzt wurde, war seine Schlussfolgerung, dass weißes Licht alle Farben enthält, korrekt. Er führte auch die Idee der Primärfarben in seinen Farbkreis ein – obwohl die spezifischen Primärfarben, die er wählte (Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett), teilweise von seinem Wunsch beeinflusst waren, sie an die sieben Töne der Tonleiter anzupassen.
Häufig gestellte Fragen
Was entdeckte Newton mit einem Prisma?
Newton bewies, dass weißes Licht eine Mischung aus allen Farben ist und keine reine Substanz. Wenn es durch ein Prisma geht, werden verschiedene Farben in unterschiedlichen Winkeln gebrochen (unterschiedliche Brechungsindizes), wodurch das Spektrum getrennt wird. Ein zweites Prisma in umgekehrter Richtung kann sie wieder zu weißem Licht kombinieren.
Warum ist Newtons Prismenexperiment wichtig?
Es widerlegte 2.000 Jahre aristotelischer Theorie, dass Farben durch die Verunreinigung von weißem Licht entstünden. Es bewies, dass Farbe eine Eigenschaft des Lichts selbst ist, legte den Grundstein der Optik und demonstrierte die Kraft kontrollierter, entscheidender Experimente.
Warum wählte Newton 7 Farben im Regenbogen?
Newton identifizierte ursprünglich 5 Farben, fügte dann Orange und Indigo hinzu, um auf 7 zu kommen – teilweise, um den 7 Tönen der Tonleiter zu entsprechen, was seinen Glauben an eine einheitliche natürliche Harmonie widerspiegelte. Die Wahl von genau 7 war etwas willkürlich; das Spektrum ist kontinuierlich ohne natürliche Unterteilungen.