其他

科学革命

目录:

科学革命
科学革命
Anonim

光学

17世纪的光学科学通过将实验方法与现象的定量分析相结合,表达了科学革命的基本面貌。光学起源于希腊,特别是在欧几里得(约公元前300年)的作品中,他在希腊人发现的几何光学中提到了许多结果,包括反射定律:入射角等于角反思。在13世纪,像Roger Bacon,Robert Grosseteste和John Pecham这样的人依靠阿拉伯Ibn al-Haytham(卒于1040年)的工作,考虑了许多光学问题,包括彩虹的光学问题。开普勒从这些13世纪的配镜师的著作中带头,为17世纪的科学定下了基调。开普勒介绍了光学问题的逐点分析方法,将光线从物体上的每个点追踪到图像上的一个点。正如机械哲学将世界分解为原子部分一样,开普勒通过将有机现实分解为他认为最终成为真实单位的方法来研究光学。他发展了镜片的几何理论,为伽利略望远镜提供了第一个数学解释。

笛卡尔试图通过证明可以完全根据物质和运动来解释光现象,从而将光现象纳入机械哲学。使用机械类比,他能够从数学上推导出光的许多已知特性,包括反射定律和新发现的折射定律。

牛顿的工作,尤其是色彩理论,在17世纪对光学的许多最重要的贡献。传统理论认为颜色是白光修改的结果。例如,笛卡尔认为颜色是构成光的粒子旋转的结果。牛顿通过一组令人印象深刻的实验证明白光是一种混合物,可以分离出单独的彩色光束,从而破坏了传统的色彩理论。他将不同程度的可反射性与不同颜色的射线相关联,并且以此方式,他能够解释棱镜从白光产生颜色光谱的方式。

他的实验方法以定量方法为特征,因为他一直在寻找可测量的变量,并在实验结果和这些结果的机械解释之间进行明确区分。他对光学的第二个重要贡献是解决了被称为“牛顿环”的干涉现象。尽管以前已经观察到了薄膜的颜色(例如水上的油),但是没有人试图以任何方式量化这种现象。牛顿观察到了膜的厚度和彩色环的直径之间的定量关系,这是他试图通过其易透射拟合和易反射拟合理论来解释的规律性。尽管牛顿一般认为光是微粒,但牛顿的拟合理论却涉及以太的周期性和振动,以太流体是一种假设性的液体,它渗透到整个空间。

惠更斯是17世纪第二位伟大的光学思想家。尽管他对笛卡尔系统的许多细节持批评态度,但他在笛卡尔传统中写道,寻求现象的纯粹机械解释。惠更斯认为光是一种脉冲现象,但他明确否认了光脉冲的周期性。他发展了波前的概念,通过它他的脉冲理论可以推导反射和折射定律,并解释最近发现的双折射现象。