Théorie corpusculaire de la lumière de Newton

Le Théorie corpusculaire de la lumière de Newton (1704) propose que la lumière soit composée de particules matérielles auxquelles Isaac Newton a appelé des corpuscules. Ces particules sont projetées en ligne droite et à grande vitesse par les différentes sources de lumière (le soleil, une bougie, etc.).

En physique, la lumière est définie comme une partie du champ de rayonnement appelé spectre électromagnétique. Au lieu de cela, le terme lumière visible est réservé pour désigner la partie du spectre électromagnétique qui peut être perçue par l'œil humain. L’optique, l’une des plus anciennes branches de la physique, est responsable de l’étude de la lumière.

La lumière a suscité l'intérêt des êtres humains depuis des temps immémoriaux. Tout au long de l'histoire de la science, il y a eu de nombreuses théories sur la nature de la lumière. Cependant, c'est à la fin du XVIIe siècle et au début du XVIIIe siècle, avec Isaac Newton et Christiaan Huygens, que leur véritable nature commence à être comprise.

De cette manière, ils ont commencé à jeter les bases des théories actuelles sur la lumière. Le scientifique anglais Isaac Newton s’est intéressé tout au long de ses études à comprendre et à expliquer les phénomènes associés à la lumière et aux couleurs; Le fruit de ses études a formulé la théorie corpusculaire de la lumière.

Index

• 1 Théorie corpusculaire de la lumière de Newton
  • 1.1 Réflexion
  • 1.2 Réfraction
• 2 échecs de la théorie corpusculaire de la lumière
• 3 Théorie incomplète
• 4 références

Théorie corpusculaire de la lumière de Newton

Cette théorie a été publiée dans le travail de Newton appelé Opticks: ou un traité des réflexions, des réfractions, des inflexions et des couleurs de la lumière (en espagnol,Optique ou traités de reflets, réfractions, inflexions et couleurs de lumière).

Cette théorie a réussi à expliquer à la fois la propagation rectiligne de la lumière et la réflexion de la lumière, bien qu'elle n'explique pas de manière satisfaisante la réfraction.

En 1666, avant d'affirmer sa théorie, Newton avait fait de sa célèbre expérience de décomposition de la lumière en couleurs, grâce à laquelle un faisceau de lumière traversait un prisme.

La conclusion était que la lumière blanche est composée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, ce qui dans son modèle expliquait que les corpuscules de lumière étaient différents selon leur couleur.

Réflexion

La réflexion est le phénomène optique par lequel lorsqu'une onde (par exemple, la lumière) frappe obliquement sur la surface de séparation entre deux milieux, elle subit un changement de direction et revient au premier avec une partie de l'énergie du mouvement.

Les lois de la réflexion sont les suivantes:

Première loi

Le rayon réfléchi, l'incident et le rayon normal (ou perpendiculaire) sont dans le même plan.

Deuxième loi

La valeur de l'angle d'incidence est la même que celle de l'angle de réflexion. Pour que sa théorie soit conforme aux lois de la réflexion, Newton supposait non seulement que les corpuscules étaient très petits comparés à la matière ordinaire, mais qu’ils se propageaient également dans le milieu sans subir aucune sorte de frottement.

De cette manière, les corpuscules entrent en collision de manière élastique avec la surface
la séparation des deux médias, et comme la différence de masse était très grande, le
les corpuscules rebondiraient. Ainsi, la composante horizontale de la quantité de
le mouvement px resterait constant, alors que le composant normal p investirait
sa signification

Ainsi, les lois de la réflexion ont été remplies, l’angle d’incidence et la réflexion étant les mêmes.

Réfraction

D'autre part, la réfraction est le phénomène qui se produit lorsqu'une onde (par exemple, la lumière) frappe obliquement sur l'espace de séparation entre deux milieux, d'indices de réfraction différents.

Lorsque cela se produit, la vague pénètre et est transmise par la seconde du milieu avec une partie de l'énergie du mouvement. La réfraction a lieu en raison de la vitesse différente à laquelle l’onde se propage dans les deux milieux.

Un exemple du phénomène de réfraction peut être observé lorsqu'un objet est partiellement inséré (par exemple, un crayon ou un stylo) dans un verre d'eau.

Pour expliquer la réfraction, Isaac Newton a proposé que les particules légères augmentent leur vitesse en passant d'un milieu moins dense (tel que l'air) à un milieu plus dense (comme le verre ou l'eau, par exemple).

Ainsi, dans le cadre de sa théorie corpusculaire, il justifiait la réfraction en supposant une attraction plus intense des particules lumineuses par le milieu le plus dense.

Cependant, il faut considérer que, selon sa théorie, au moment où une particule lumineuse venant de l’air frappe l’eau ou un verre, elle devrait subir une force opposée à la composante de sa vitesse perpendiculaire à la surface, ce qui cela entraînerait une déviation de la lumière contrairement à celle effectivement observée.

Les échecs de la théorie corpusculaire de la lumière

- Newton pensait que la lumière se déplace plus vite dans les médias plus denses que dans les médias moins denses, ce qui n’a pas été le cas.

- L’idée que les différentes couleurs de lumière sont liées à la taille des corpuscules n’est pas justifiée.

- Newton pensait que la réflexion de la lumière était due à la répulsion entre les corpuscules et la surface sur laquelle elle est réfléchie; tandis que la réfraction est causée par l'attraction entre les corpuscules et la surface qui les réfracte. Cependant, cette réclamation a été jugée incorrecte.

On sait que, par exemple, les cristaux réfléchissent et réfractent la lumière en même temps, ce qui, selon la théorie de Newton, impliquerait qu'ils attirent et repoussent la lumière en même temps.

- La théorie corpusculaire ne peut expliquer les phénomènes de diffraction, d’interférence et de polarisation de la lumière.

Théorie incomplète

Alors que la théorie de Newton signifiait une étape importante dans la compréhension de la vraie nature de la lumière, la vérité est que, avec le temps, elle s'est révélée plutôt incomplète.

En tout état de cause, ce dernier n’enlève rien à sa valeur en tant qu’un des piliers fondamentaux sur lesquels se sont construites les connaissances futures sur la lumière.

Références

1. Lekner, John (1987).Théorie de la réflexion, des ondes électromagnétiques et des particules. Springer.
2. Narinder Kumar (2008).Complet Physique XII. Publications Laxmi.
3. Born et Wolf (1959).Principes d'Optique. New York, NY: Pergamon Press INC
4. Ede, A., Cormack, L. B. (2012).Une histoire de la science dans la société: de la révolution scientifique à nos joursUniversity of Toronto Press.
5. Réflexion (physique). (n.d.). Dans Wikipedia. Récupéré le 29 mars 2018 de en.wikipedia.org.
6. Théorie corpusculaire de la lumière. (n.d.). Dans Wikipedia. Récupéré le 29 mars 2018 de en.wikipedia.org.