قرص نيوتن

قرص نيوتن هو تجربة فيزيائية معروفة تحتوي على قرص دوار مع مقاطع بألوان مختلفة (عادة ألوان نيوتن الأساسية: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي) تظهر على هيئة أبيض (أو أبيض أو رمادي فاتح) عندما تدور بسرعة كبيرة.

يسمى هذا النوع من المزيج من الضوء بمزيج ضوئي مؤقت ، وهو نسخة من خلط المتوسطات المضافة.

تقول العديد من المصادر الحديثة أن إسحاق نيوتن نفسه استخدم قرصاً ذا قطاعات ملونة لإظهار كيف أن الضوء الأبيض كان في الواقع مركب الألوان الأساسية. ومع ذلك ، يبدو أن لا شيء يشير إلى مصدر تاريخي لهذا.

وصف بطليموس وابن الهيثم الخلط البصري الإضافي بالعجلات الدوارة والغزل فوق مئات السنين قبل نيوتن ، لكنهما لم يستخدما الألوان الأساسية للحصول على النتيجة البيضاء (off-) لقرص نيوتن.

تم إنتاج تغيرات شفافة لإسقاط الفانوس السحري.

التاريخ
حول CE 165 وصف Ptolemy في كتابه Optics عجلة الفخار الدورية بألوان مختلفة عليه. ولاحظ كيف اختلطت ألوان القطاعات المختلفة معا في لون واحد ، وكيف ظهرت النقاط كدوائر عندما كانت العجلة تدور بسرعة كبيرة. عندما يتم رسم الخطوط عبر محور القرص ، فإنها تجعل السطح كله يبدو وكأنه لون موحد. “إن الانطباع البصري الذي يتم إنشاؤه في الثورة الأولى يتبعه تكرارًا حالات متكررة تنتج لاحقًا انطباعًا متماثلاً. يحدث هذا أيضًا في حالة إطلاق النار على النجوم ، التي يبدو ضوءها منتفخًا بسبب سرعة حركتهم ، كل ذلك حسب مقدار المسافة الملموسة التي يمر بها مع الانطباع المعقول الذي يظهر في الكلية البصرية “.

رَفَقَ السَّمَجُ (حوالي 243-305) في شرحه على Harmonics ل Ptolemy كيف أن الحواس ليست مستقرة لكنها مشوشة وغير دقيقة. لا يتم الكشف عن فترات معينة بين مرات الظهور المتكررة. تظهر بقعة بيضاء أو سوداء على مخروط الغزل (أو أعلى) كدائرة من هذا اللون وخط في الأعلى يجعل السطح بأكمله يظهر في هذا اللون. “بسبب سرعة الحركة ، نتلقى انطباع الخط على كل جزء من المخروط بينما يتحرك الخط”.

في القرن الحادي عشر ، وصف ابن الهيثم ، الذي كان على دراية بكتابات بطليموس ، كيف لا يمكن تمييز الخطوط الملونة على قمة الغزل كألوان مختلفة ، ولكنها ظهرت بلون واحد جديد يتألف من جميع ألوان الخطوط. وخصم ذلك البصر يحتاج إلى بعض الوقت لتمييز لون. وأشار الهيثم أيضا إلى أن القمة بدت بلا حراك عندما كانت تتسارع بسرعة كبيرة “لأن أيا من نقاطها تظل ثابتة في نفس المكان لأي وقت ملموس”.

في 6 فبراير 1671/72 ، كتب إسحاق نيوتن ورقة عن التجارب التي أجراها منذ عام 1666 مع انكسار الضوء من خلال موشورات الزجاج. وخلص إلى أن مختلف الأشعة المنكسرة للضوء – المفصولة جيداً عن غيرها – لا يمكن تغييرها بمزيد من الانكسار ، ولا بالتأمل أو بوسائل أخرى ، إلا من خلال الخلط مع أشعة أخرى. وهكذا وجد الألوان الأساسية السبعة حمراء ، صفراء ، خضراء ، زرقاء ، “بنفسجية بنفسجية” ، برتقالية ونيلي. عند مزج هذه الأشعة وجد أن “التركيبة الأكثر إثارة للدهشة والرائعة هي البياضة” التي تتطلب جميع الألوان الأساسية “مختلطة في نسبة مناسبة”.

في كتابه Opticks (1704) ، يصف نيوتن جهازًا يحتوي على مناشير ، وعدسة ومشط كبير متحرك مع أسنان ، مما يؤدي إلى عرض الألوان المتعاقبة على التوالي. “ولكن إذا تسارعت الحركة كثيراً ، فإن الألوان بسبب تتابعها السريع لا يمكن تمييزها عن بعضها البعض ، فقد توقف ظهور الألوان الفردية. لم يكن هناك لون أحمر ولا أصفر ولا أخضر ولا أزرق ولا أرجواني أن ينظر إليها بعد الآن ، ولكن من ارتباك منهم جميعا هناك واحد لون أبيض موحد “.