LÝ THUYẾT ÁNH SÁNG CỦA NEWTON

Các lý thuyết ánh sáng corpuscular Newton (1704) đề xuất rằng các vật liệu ánh sáng bao gồm các hạt mà Isaac Newton gọi là tiểu thể. Các hạt này được ném theo đường thẳng và với tốc độ cao bởi các nguồn ánh sáng khác nhau (Mặt trời, ngọn nến, v.v.).

Trong vật lý, ánh sáng được định nghĩa là một phần của trường bức xạ gọi là quang phổ điện từ. Thay vào đó, thuật ngữ ánh sáng khả kiến được dành riêng để chỉ một phần của quang phổ điện từ mà mắt người có thể cảm nhận được. Quang học, một trong những ngành lâu đời nhất của vật lý, chịu trách nhiệm nghiên cứu về ánh sáng.

Ánh sáng đã khơi dậy sự quan tâm của con người từ thời xa xưa. Trong suốt lịch sử khoa học đã có nhiều giả thuyết về bản chất của ánh sáng. Tuy nhiên, vào cuối thế kỷ 17 và đầu thế kỷ 18, với Isaac Newton và Christiaan Huygens, bản chất thực sự của chúng mới bắt đầu được hiểu.

Bằng cách này, nền tảng cho các lý thuyết hiện tại về ánh sáng bắt đầu được đặt ra. Nhà khoa học người Anh Isaac Newton đã quan tâm trong suốt quá trình nghiên cứu của mình để hiểu và giải thích các hiện tượng liên quan đến ánh sáng và màu sắc; Kết quả nghiên cứu của mình, ông đã xây dựng lý thuyết ánh sáng.

Lý thuyết này đã được xuất bản trong công trình của Newton có tên là Opticks: hay, một chuyên luận về phản xạ, khúc xạ, sự uốn lượn và màu sắc của ánh sáng.

Lý thuyết này có thể giải thích cả sự truyền thẳng của ánh sáng và sự phản xạ của ánh sáng, mặc dù nó không giải thích thỏa đáng sự khúc xạ.

Năm 1666, trước khi đưa ra lý thuyết của mình, Newton đã thực hiện thí nghiệm nổi tiếng của mình về sự phân hủy ánh sáng thành màu sắc, thực hiện được bằng cách cho một chùm ánh sáng đi qua một lăng kính.

Kết luận của ông là ánh sáng trắng được tạo thành từ tất cả các màu của cầu vồng, trong mô hình của ông, ông giải thích bằng cách nói rằng các tiểu thể ánh sáng khác nhau tùy thuộc vào màu sắc của chúng.

Suy ngẫm

Phản xạ là hiện tượng quang học, theo đó khi một sóng (ví dụ, ánh sáng) rơi nghiêng trên bề mặt phân cách giữa hai phương tiện truyền thông, nó trải qua một sự thay đổi hướng và được trả lại đầu tiên cùng với một phần năng lượng của chuyển động.

Quy luật phản ánh như sau:

Luật đầu tiên

Tia phản xạ, tia tới và pháp tuyến (hoặc vuông góc), nằm trong cùng một mặt phẳng.

Luật thứ hai

Giá trị của góc tới bằng giá trị của góc phản xạ. Để lý thuyết của mình tuân thủ các định luật phản xạ, Newton không chỉ giả định rằng các tiểu thể rất nhỏ so với vật chất thông thường, mà chúng còn lan truyền trong môi trường mà không chịu bất kỳ loại ma sát nào.

Bằng cách này, các tiểu thể sẽ va chạm đàn hồi với bề mặt
phân cách của hai môi trường, và vì sự khác biệt về khối lượng là rất lớn, các
tiểu thể sẽ nảy lên.

Do đó, thành phần nằm ngang của động lượng px sẽ không đổi, trong khi thành phần bình thường p sẽ đảo ngược hướng của nó.

Như vậy định luật phản xạ đã được thực hiện, góc tới và góc phản xạ bằng nhau.

Khúc xạ

Ngược lại, khúc xạ là hiện tượng xảy ra khi một sóng (ví dụ, ánh sáng) rơi xiên vào khoảng ngăn cách giữa hai môi trường, có chiết suất khác nhau.

Khi điều này xảy ra, sóng xuyên qua và truyền trong nửa giây cùng với một phần năng lượng của chuyển động. Sự khúc xạ xảy ra do tốc độ khác nhau của sóng truyền trong hai phương tiện truyền thông.

Một ví dụ về hiện tượng khúc xạ có thể được quan sát khi một vật (ví dụ, bút chì hoặc bút mực) được đưa một phần vào cốc nước.

Để giải thích sự khúc xạ, Isaac Newton đề xuất rằng các hạt ánh sáng tăng tốc độ của chúng khi chúng di chuyển từ môi trường ít đặc hơn (chẳng hạn như không khí) sang môi trường đặc hơn (chẳng hạn như thủy tinh hoặc nước).

Theo cách này, trong khuôn khổ lý thuyết phân tử của mình, ông đã biện minh cho sự khúc xạ bằng cách giả định một lực hút mạnh hơn của các hạt sáng bởi môi trường có mật độ lớn hơn.

Tuy nhiên, cần phải xem xét rằng, theo lý thuyết của ông, tại thời điểm một hạt phát sáng từ không khí va chạm vào nước hoặc thủy tinh, nó phải chịu một lực ngược với thành phần của vận tốc vuông góc với bề mặt, mà nó sẽ kéo theo sự sai lệch của ánh sáng trái với ánh sáng thực sự quan sát được.

Sự thất bại của lý thuyết ánh sáng

- Newton nghĩ rằng ánh sáng truyền đi nhanh hơn trong môi trường dày đặc hơn là trong môi trường ít đặc hơn, điều này đã được chứng minh là không đúng.

- Ý kiến cho rằng các màu sắc khác nhau của ánh sáng có liên quan đến kích thước của các tiểu thể là không có cơ sở.

- Newton cho rằng sự phản xạ ánh sáng là do lực đẩy giữa các tiểu thể và bề mặt mà nó bị phản xạ; trong khi khúc xạ là do lực hút giữa các tiểu thể và bề mặt khúc xạ chúng. Tuy nhiên, tuyên bố này đã được chứng minh là không chính xác.

Người ta biết rằng, ví dụ, các tinh thể phản xạ và khúc xạ ánh sáng cùng một lúc, mà theo lý thuyết của Newton ngụ ý rằng chúng hút và đẩy ánh sáng cùng một lúc.

- Thuyết tiểu thể không giải thích được các hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa và phân cực ánh sáng.

Lý thuyết không đầy đủ

Mặc dù lý thuyết của Newton đánh dấu một bước quan trọng trong việc hiểu bản chất thực sự của ánh sáng, nhưng sự thật là theo thời gian nó đã được chứng minh là khá hoàn thiện.

Trong mọi trường hợp, cái sau không làm giảm giá trị của nó như là một trong những trụ cột cơ bản mà trên đó kiến thức về ánh sáng trong tương lai được xây dựng.

Người giới thiệu

Lekner, John (1987). Lý thuyết về sự phản xạ, về sóng điện từ và hạt. Springer.
Narinder Kumar (2008). Vật lý toàn diện XII. Ấn phẩm Laxmi.
Born and Wolf (1959). Nguyên lý Quang học. New York, NY: Pergamon Press INC
Êđê, A., Cormack, LB (2012). Lịch sử Khoa học trong Xã hội: Từ cuộc cách mạng khoa học đến nay, Nhà xuất bản Đại học Toronto.
Phản xạ (vật lý). (nd). Trong Wikipedia. Truy cập ngày 29 tháng 3 năm 2018, từ en.wikipedia.org.
Lý thuyết trọng lượng của ánh sáng. (nd). Trong Wikipedia. Truy cập ngày 29 tháng 3 năm 2018, từ en.wikipedia.org.

LÝ THUYẾT ÁNH SÁNG CỦA NEWTON - VẬT LÝ - 2026