提
起牛頓,你們都曉得他發明了微積分,發覺了萬有引力定理和精典熱學牛頓發明三棱鏡的故事,設計并實際制造了第一架反射式望遠鏡等等。
那位被譽為人類歷史上最偉大,最有影響力的科學家,不僅在熱學方面有十分卓越的成就之外,他還發覺了對現代數學學特別有價值的一個理論:
七色光——光的色散實驗
讓我們一起瞧瞧,生活在17世紀的牛頓,是如何發覺七色光的吧。
故事背景
牛頓一向喜愛鉆研光學,有段時間,牛頓對彩虹這一司空見慣的自然現象造成了注意。他開始做實驗研究彩虹現象背后的奧秘。
三天,天氣挺好,陽光從窗戶射進屋內,牛頓掏出一塊玻璃三棱鏡打算實驗。
突然,他發覺地面上出現了紅、黃、青、紫等顏色的光排成的艷麗絲帶。
這是如何回事呢?他已多次使用過這塊三棱鏡,但從來沒有見過這些現象。
牛頓開始認真地研究這一現象,莫非黑色的陽光是由這七種顏色的光組成的嗎?
思索
牛頓很快發覺了對這一現象的解釋:藍色的光通過三棱鏡后之所以弄成依次排列的各式光,并不是白光有復雜成份,而是白光與棱鏡互相作用的結果。
事實是這樣的嗎?
牛頓是個非常認真的人,要讓他相信哪些,除非是他親眼所見或則親身經歷過。
牛頓開始這樣考慮問題,假若白光通過棱鏡后弄成七種顏色的光是因為白光與棱鏡的互相作用,這么這種各類顏色的光經過第二個棱鏡時必然會再度改變顏色。
驗證
他按照自己的看法繼續做實驗,他在棱鏡前面豎放一伸開有小孔的屏,這樣轉動后面的棱鏡,就可以使不同顏色的光單獨地穿過小孔。在屏的旁邊再放一塊三棱鏡,才能觀察到這種單色光通過第二塊棱鏡后顏色是否會改變。
但實驗的結果表明,這種單色光經過第二塊棱鏡后沒有再分解牛頓發明三棱鏡的故事,顏色也沒有變化,看來他人的解釋并不正確。
接著牛頓開始想,既然一塊棱鏡能把白光分解成七種顏色的光,這么用另一塊棱鏡就可能使這種彩色的光復原為白光。于是他又在第一塊棱鏡后倒放了一塊內角較大的棱鏡,果然實驗成功了,七種顏色的光帶又弄成白光。
總結
這種成功的實驗使牛頓認識到黑色的陽光確具有復雜的成份,它由七種不同顏色的光組成。三棱鏡之所以能把它們分開,是由于各類單色光相對于棱鏡有不同的折射率。
后來牛頓的發覺得到科學界的承認并被寫進教科書,而這種實驗則被稱為知名的“光的色散實驗”。
聽到這兒,有沒有發覺
牛頓的思維方法
從觀察現象——思考——驗證——總結規律
是特別科學和嚴謹的
而這個思維方法,
是千百年來人類探求世界、摸索規律的定理
讓小孩們置身實驗室做科學實驗
為的除了是見到各類新奇的實驗現象
更要培養科學嚴謹的思維方法
以這些思維的定理
去面對今后更細分、更深入的科學體系
這也是桔瓣科學體系實驗課的本意
2016最后一場光學實驗
一起瞧瞧牛頓阿姨發覺的光學奧秘
掃描二維碼直接報考
詳情請進: