Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Распределение цветов диска Ньютона.

Ньютон диск , также известный как Исчезающий Color Disc , представляет собой хорошо известный физический эксперимент с вращающимся диском с сегментами разных цветов ( как правило Ньютона основных цветов : красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый или ROYGBIV ) выглядит белым (или не совсем белым или серым), когда он очень быстро вращается.

Этот тип смешивания световых стимулов называется временным оптическим смешением, разновидностью смешивания с усреднением аддитивного . [1] Концепция, согласно которой человеческое зрительное восприятие не может различать детали высокоскоростных движений, широко известна как постоянство зрения .

Диск назван в честь Исаака Ньютона . Хотя он опубликовал круговую диаграмму с сегментами для основных цветов, которые он обнаружил, неясно, действительно ли он когда-либо использовал вращающийся диск для демонстрации принципов света .

Созданы прозрачные вариации для проекции волшебного фонаря . [2]

История [ править ]

Около 165 г. н.э. Птолемей описал в своей книге « Оптика» вращающийся гончарный круг с разными цветами на нем. Он заметил, как разные цвета секторов смешивались в один цвет и как точки выглядели как круги, когда колесо вращалось очень быстро. Когда линии проводятся поперек оси диска, вся поверхность кажется однородной. "Визуальное впечатление, которое создается при первом обороте, неизменно сопровождается повторением случаев, которые впоследствии производят идентичное впечатление. Это также происходит в случае падающих звезд, свет которых кажется растянутым из-за их скорости движения, все в соответствии с количество воспринимаемого расстояния, которое он проходит вместе с чувственным впечатлением, которое возникает в зрительной способности ". [3][4]

Порфирий ( ок.  243 - ок.  305 ) писал в своем комментарии к Гармоникам Птолемея, что чувства нестабильны, но запутаны и неточны. Определенные интервалы между повторными впечатлениями не обнаруживаются. Белое или черное пятно на вращающемся конусе (или вершине) появляется в виде круга этого цвета, а линия на вершине делает всю поверхность того же цвета. «Из-за скорости движения мы получаем впечатление линии на каждой части конуса, когда линия движется». [5] в 11 веке Ибн аль-Хайсам, который был знаком с писаниями Птолемея, описал, как цветные линии на волчке нельзя было различить как разные цвета, а появлялись как один новый цвет, состоящий из всех цветов линий. Он пришел к выводу, что зрению нужно время, чтобы различить цвет. аль-Хайтам также отметил, что вершина казалась неподвижной при очень быстром вращении, «поскольку ни одна из ее точек не остается неподвижной в одном и том же месте в течение любого заметного времени». [6]

Основные цвета Ньютона [ править ]

6 февраля 1671 года Исаак Ньютон написал статью об экспериментах, которые он проводил с 1666 года с преломлением света через стеклянные призмы. Он пришел к выводу, что различные преломленные лучи света - хорошо отделенные от других - нельзя изменить ни с помощью дальнейшего преломления, ни с помощью отражения или других средств, кроме как путем смешивания с другими лучами. Таким образом, он обнаружил семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, «фиолетово-пурпурный» и индиго. Смешивая цветные лучи от призмы, он обнаружил, что «самой удивительной и чудесной композицией была композиция белизны», требующая, чтобы все основные цвета «смешались в должной пропорции». [7]

В ответ на критику Роберта Гука новой теории света Ньютон опубликовал письмо в Philosophical Transactions.в 17, с другими экспериментами, которые доказали, что солнечный свет существует из лучей разных цветов. Он описал, как зубцы или зубья вращающегося колеса за призмой могут блокировать часть света, так что все цвета будут проецироваться последовательно, если колесо вращается довольно медленно, но как все цвета будут смешаны в белый свет, если колесо повернись очень быстро. Он также указал, что лучи света, которые отражаются от разноцветных тел, ослабляются из-за потери многих лучей, и что смесь этих лучей дает не чистый белый, а серый или «грязный» цвет. Это можно было увидеть в пыли, которая при ближайшем рассмотрении показала бы, что она состоит из множества цветных частиц, или при смешивании краски нескольких цветов. Он также сослался на детский топ, на котором будет отображаться «грязный»цвет, если он был окрашен в несколько цветов и быстро вращался, взбивая.[8]

Изложив свои выводы о разделении солнечного света на основные цвета и смешивании их вместе в белый свет, Ньютон представил цветной круг, чтобы проиллюстрировать отношения между этими цветами в своей книге Opticks (1704). [9]

Многие современные источники утверждают, что сам Исаак Ньютон использовал вращающийся диск с цветными секторами, чтобы продемонстрировать, как белый свет на самом деле представляет собой соединение основных цветов. [10] [11] [12] Однако здесь нет ссылок на какие-либо исторические источники.

Согласно Джозефу Плато, первым, кто описал, как вращающийся диск с семью основными цветами Ньютона будет иметь (несовершенный) белый цвет, был Питер ван Мушенбрук в 1762 году [13].

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Бриггс, Дэвид (2012-08-12). «Аддитивное смешение, аддитивно-усреднение» . Размеры цвета . Проверено 11 августа 2018 .
  2. ^ Гринслейд младший, Томас Б. "Цветовое колесо Ньютона" . Инструменты естественной философии . Кеньон-колледж . Проверено 11 августа 2018 .
  3. ^ Смит, А. Марк (1999). Птолемей и основы древней математической оптики: управляемое исследование, основанное на источниках . Американское философское общество. ISBN 9780871698933.
  4. ^ Смит, А. Марк (1996). «Теория зрительного восприятия Птолемея: английский перевод« Оптики »с введением и комментариями». Труды Американского философского общества . 86 (2): iii – 300. DOI : 10.2307 / 3231951 . JSTOR 3231951 . 
  5. ^ Баркер, Эндрю (2015-09-15). Комментарий Порфирия к гармоникам Птолемея: греческий текст и аннотированный перевод . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781107003859.
  6. ^ Альхазен (2001). Смит, А. Марк (ред.). Теория визуального восприятия Альхасена: критическое издание с английским переводом и комментариями первых трех книг «Де Аспектибус» Альхасена, средневековой латинской версии Китаб аль-Маназир Ибн аль-Хайсена . Американское философское общество. ISBN 9780871699145.
  7. ^ Ньютон, Исаак (1671). "Письмо г-на Исаака Ньютона, профессора математики Кембриджского университета; содержащее его новую теорию о свете и цветах: отправлено автором издателю из Кембриджа, 6 февраля 1671/72; для того, чтобы быть Сообщается в Общество Р. » . Философские труды Королевского общества . 6 (80): 3075–3087. Bibcode : 1671RSPT .... 6.3075N . DOI : 10,1098 / rstl.1671.0072 . JSTOR 101125 . 
  8. ^ Королевское общество (Великобритания); Великобритания), Королевское общество (Великобритания; Хаттон, Чарльз; Мати, Пол Генри; Пирсон, Ричард; Шоу, Джордж; Стюарт, Александр; Великобритания), Королевское общество (Великобритания; Великобритания), Королевское общество (Великобритания) (1672 г.). Философские труды Лондонского королевского общества, т . 7-8 = № 81-100 (1672-1673), Лондон: Лондонское королевское общество.
  9. ^ Ньютон, Исаак (1730). Opticks: Или, Трактат об отражениях, преломлениях, перегибах и цветах света . Уильям Иннис в Вест-Энде Святого Павла. С. 154–158.
  10. ^ Weinhold, Адольф Фердинанд; Лоуи, Бенджамин (1875). Введение в экспериментальную физику, теоретическую и практическую: включая указания по созданию физических приборов и проведению экспериментов . Лонгманс, Грин. п. 541 .
  11. ^ Исаак Ньютон .
  12. ^ Перейра, Дэвид (30.06.2011). Искусство фотографии HDR . ISBN 9781937367022.
  13. ↑ Mémoires de l'Academie royale des Sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique (на французском языке). L'Académie. 1878 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Дисковая вспышка Ньютона» . TD Flash Zone . 2017 г.