Ciò che tutti credevano prima di Newton
Prima di Newton, la teoria prevalente era che la luce bianca fosse pura e semplice, e che i colori fossero prodotti mescolando la luce con l'oscurità, una visione sostenuta sin da Aristotele. Si pensava che un prisma "colorasse" la luce sporcandola. L'estremità rossa era considerata il risultato di una contaminazione minima; quella viola di una massima.
L'esperimento cruciale
Newton fece passare un raggio di luce solare attraverso un prisma, producendo il familiare spettro arcobaleno sulla parete. Ma poi fece qualcosa che nessuno aveva tentato: isolò un singolo colore dallo spettro, diciamo il rosso, e lo fece passare attraverso un secondo prisma. Il secondo prisma non produsse ulteriori colori. Il rosso entrava, il rosso usciva. Ciò dimostrò che i colori non venivano aggiunti alla luce bianca dal prisma. Il prisma stava separando colori già presenti.
La ricomposizione
Newton utilizzò poi un secondo prisma al contrario per ricombinare lo spettro nella luce bianca. Questa doppia prova, scomposizione e ricomposizione, dimostrò che la luce bianca è una miscela di tutti i colori, ognuno deviato in misura diversa quando attraversa il vetro (diversi indici di rifrazione).
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Newton propose che colori diversi corrispondessero a diversi tipi di corpuscoli (la sua teoria particellare della luce). Sebbene la teoria corpuscolare sia stata successivamente superata dalle teorie ondulatorie e poi quantistiche, la sua conclusione sulla luce bianca contenente tutti i colori era corretta. Introdusse anche l'idea dei colori primari nella sua ruota dei colori, sebbene i primari specifici che scelse (rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco, violetto) fossero parzialmente influenzati dal suo desiderio di farli corrispondere alle sette note della scala musicale.
Domande frequenti
Cosa ha scoperto Newton con un prisma?
Newton dimostrò che la luce bianca è una miscela di tutti i colori, non una sostanza pura. Quando attraversa un prisma, i diversi colori si piegano ad angoli differenti (indici di rifrazione diversi), separando lo spettro. Un secondo prisma al contrario può ricombinarli in luce bianca.
Perché l'esperimento del prisma di Newton è importante?
Ha ribaltato 2.000 anni di teoria aristotelica secondo cui i colori venivano prodotti contaminando la luce bianca. Ha dimostrato che il colore è una proprietà della luce stessa, ha stabilito le basi dell'ottica e ha mostrato il potere di una sperimentazione controllata e decisiva.
Perché Newton ha scelto 7 colori nell'arcobaleno?
Newton identificò originariamente 5 colori, poi aggiunse l'arancione e l'indaco per farne 7, in parte per farli corrispondere alle 7 note della scala musicale, riflettendo la sua fede in un'armonia naturale unificata. La scelta di esattamente 7 era in qualche modo arbitraria; lo spettro è continuo senza divisioni naturali.