Магия реальности. Откуда мы знаем что является правдой

Когда луч света проходит через воздух и стекло проделывает этот фокус, и это будет иметь большое значение, когда мы вспомним о радуге. Именно преломление придаёт веслу изогнутый вид, когда — луч получается согнутым. Такой изгиб называется преломлением. Преломление вызывается не только стеклом: вода также проде вид, когда вы опускаете его в реку. Таким образом, свет изгибается, когда проходит сквозь стекло или воду. А теперь главный момент. Угол изгиба немного отличается, в зависимости от того, какого цвета свет. Красный свет изгибается под меньшим углом, чем синий. Поэтому если белый свет — действительно смесь цветов, как предположил Ньютон, что должно произойти, когда вы преломляете преломляете белый свет через призму? Синий свет изогнётся сильнее, чем красный, таким образом, они будут отделены друг от друга, когда появятся с другой стороны призмы. А жёлтый и зелёный свет окажутся между ними. Результатом является спектр Ньютона: все цвета радуги, расположенные в правильном порядке радуги — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, фиолетовый.

Ньютон не был первым человеком, создавшим радугу с помощью призмы. Другие люди уже получали тот же результат. Но многие из них думали, что призма каким‑то образом «окрашивала» белый свет, как бы добавляла краситель. Идея Ньютона была совершенно иной. Он думал, что белый свет является смесью всех цветов, и призма просто отделяет их друг от друга. Он оказался прав и доказал это парой изящных экспериментов. Во — первых, он взял свою призму, как и прежде, и приоткрыл узкую щель на пути цветных лучей, выходящих выходящих из неё, так чтобы только один из них, скажем красный луч, прошёл через щель. Затем он поместил другую призму на пути этого узкого луча красного света. Вторая призма изогнула свет, как обычно. Но то, что вышло из неё, было только красным светом. Никакие дополнительные цвета не были добавлены, что было бы, если бы призма добавляла цвет, как краситель. В результате Ньютон получил именно то, что ожидал, подтвердив свою теорию, что белый свет является смесью света всех цветов.

Второй эксперимент был ещё более изобретательным с использованием трёх призм. Он был назван Ньютоновский Experimentum Crucis, что в переводе с латинского означает «критический эксперимент» — или, как мы могли бы сказать, «эксперимент, служащий по — настоящему убедительным доказательством».

Слева на рисунке выше вы видите белый свет, проникающий через щель в занавесе Ньютона и проходящий через первую призму, которая разлагает его на все цвета радуги. Разделённые цвета радуги затем проходили прежде через линзу, которая сводила их все вместе, прежде чем они пройдут через вторую призму Ньютона. Эта вторая призма имела эффект слияния цветов радуги обратно в белый свет. Это уже чётко подтверждало точку зрения Ньютона. Но чтобы быть совершенно уверенным, он пропустил этот луч белого света через третью призму, которая разложила цвета в радугу снова! Столь аккуратная демонстрация, о которой можно только мечтать, доказывала, что белый свет на самом деле является смесью всех цветов.

Как капли дождя делают радугу

С призмой все понятно, но когда вы видите радугу в небе, нет большой пребольшой висящей призмы. Нет, но есть миллионы капель дождя. Выходит, что каждая капля действует как крошечная призма? Немного похоже, но не совсем.

Если вы хотите увидеть радугу, солнце должно быть позади вас, когда вы смотрите на дождь. Каждая капля больше похожа на маленький шарик, чем на призму, и свет ведёт себя иначе, когда он попадает в шар. Разница в том, что противоположная сторона капли дождя действует как крошечное зеркало. И именно поэтому вам требуется солнце позади вас, если хотите увидеть радугу. Свет от солнца делает сальто внутри каждой капли и отражается назад и вниз, где он попадает в ваши глаза.

Вот как это работает. Вы стоите и смотрите на дождь в отдалении, когда солнце находится сзади и сверху от вас. Солнечный свет попадает в одну каплю (конечно, он попадает во множество других капель тоже, но подождите, мы подойдём к этому). Давайте назовём нашу одну определённую каплю А. Луч белого света падает сверху на поверхность капли А, где он изгибается, как это было на поверхности призмы Ньютона. И конечно, красный свет изгибается меньше, чем синий, таким образом, спектр уже рассортировался. Теперь все цветные лучи проходят через капли, пока не попадут на противоположную сторону. Вместо того, чтобы выйти в воздух, они отражаются обратно в направлении ближней стороны дождевой капли, на сей раз более нижней части ближней стороны. И когда лучи проходят через ближнюю сторону капли дождя, они снова изгибаются. Снова красный свет изгибается меньше, чем синий.