1. Что порождает радугу?
1. Что порождает радугу?
1665. Чума в Лондоне. Ворота Кембриджа закрываются. Ньютон, 22 года, никому не известный, отправляется домой. Запертый там на 18 месяцев, он меняет лицо науки.
На протяжении своего «года чудес», когда он объясняет гравитацию, Ньютон озадачивается: почему звезды, видимые в телескоп, окаймляются радужными контурами?
В телескопе используют линзы — стеклянные диски, толщина которых изменяется. Ньютон исследует более простой вариант: треугольный клин с изменяющейся толщиной (призму).
Ньютон в Вульсторпе помещает призму на пути белого солнечного света, проходящего через щель в занавеске. Спроецировав выходящий из призмы луч на темную стену, он видит…
…разложение в «спектр», все цвета радуги: Красный (Red), Оранжевый (Orange), Желтый (Yellow), Зеленый (Green), Голубой (Blue), Синий (Indigo), Фиолетовый (Violet).
(Все знают этот акроним на русском языке: «Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан», а на английском это: «ROY G BIV» — персонаж комического романа Мартина Эмиса.)
Ньютон ставит вторую призму, повернув ее соответствующим образом на пути лучей, образующих спектр, и цвета чудесным образом собираются снова в луч белого света.
Ньютон приходит к правильному заключению: белый свет, приходящий от Солнца, фактически состоит из всех цветов радуги, которые собраны вместе.
То, что фактически делает стеклянная призма, отклоняя лучи разного цвета по-разному, приводит к разложению белого света на составляющие цвета.
Свет — волна (слишком маленькая, чтобы ее увидеть), и различным цветам соответствуют разные длины волн. Длина волны у красного света примерно вдвое больше, чем у фиолетового.
Радуга образуется капельками дождя, действующими как несметное число крошечных призм, разлагающих белый солнечный свет на составляющие цвета.
Задняя поверхность капельки действует как крошечное зеркало. Свет может вновь появиться после 1-го или 2-го отражения: часто возникают 2 радуги, 2-я с обратным порядком следования цветов.
Угол между входящим и выходящим световыми лучами 42° («угол радуги»). Для второй радуги этот угол равен 51°.
Радуга — это фактически окружность. Однако из-за горизонта мы видим только ее часть — полукруглую дугу.
Ньютон разгадал проблему цветов радуги, окаймляющей звезды, заменяя линзы зеркалами. Изобрел «отражающий» (зеркальный) телескоп. Гений!