Teori Corpuscular of Newton's Light

Teori Cahaya Corpuscular oleh Newton (1704) mengusulkan bahwa cahaya terdiri dari partikel-partikel material yang olehnya Isaac Newton disebut sel-sel. Partikel-partikel ini dilemparkan dalam garis lurus dan dengan kecepatan tinggi oleh berbagai sumber cahaya (Matahari, lilin, dll.).

Dalam fisika, cahaya didefinisikan sebagai bagian dari medan radiasi yang disebut spektrum elektromagnetik. Sebaliknya, istilah cahaya tampak dicadangkan untuk menunjuk bagian dari spektrum elektromagnetik yang dapat dirasakan oleh mata manusia. Optik, salah satu cabang fisika tertua, bertanggung jawab untuk mempelajari cahaya.

Cahaya telah membangkitkan minat manusia sejak dahulu kala. Sepanjang sejarah sains ada banyak teori tentang sifat cahaya. Namun, pada akhir abad ke-17 dan awal abad ke-18, dengan Isaac Newton dan Christiaan Huygens, sifat asli mereka mulai dipahami.

Dengan cara ini mereka mulai meletakkan dasar bagi teori-teori terkini tentang cahaya. Ilmuwan Inggris Isaac Newton tertarik sepanjang studinya untuk memahami dan menjelaskan fenomena yang terkait dengan cahaya dan warna; Buah dari studinya merumuskan teori cahaya sel.

Teori Corpuscular of Newton's Light

Teori ini diterbitkan dalam karya Newton yang disebut Opticks: atau, risalah dari refleksi, refraksi, infleksi, dan warna cahaya (dalam bahasa Spanyol, Optik atau risalah tentang refleksi, refraksi, infleksi, dan warna cahaya ).

Teori ini berhasil menjelaskan propagasi cahaya bujursangkar dan pantulan cahaya, meskipun tidak menjelaskan bias secara memuaskan.

Pada tahun 1666, sebelum menyatakan teorinya, Newton telah membuat eksperimennya yang terkenal dalam penguraian cahaya menjadi warna, yang dicapai dengan membuat seberkas cahaya melewati sebuah prisma.

Kesimpulan yang dicapai adalah bahwa cahaya putih terdiri dari himpunan warna pelangi, yang dalam modelnya dijelaskan dengan mengatakan bahwa sel-sel cahaya berbeda tergantung pada warnanya.

Refleksi

Refleksi adalah fenomena optik dimana ketika gelombang (misalnya, cahaya) menyerang secara miring pada permukaan pemisahan antara dua media, ia mengalami perubahan arah dan dikembalikan ke yang pertama bersama dengan sebagian energi gerakan.

Hukum refleksi adalah sebagai berikut:

Hukum pertama

Sinar yang dipantulkan, kejadian dan sinar normal (atau tegak lurus), berada pada bidang yang sama.

Hukum kedua

Nilai sudut datang sama dengan nilai sudut refleksi. Agar teorinya mematuhi hukum refleksi, Newton berasumsi tidak hanya bahwa sel-sel sangat kecil dibandingkan dengan materi biasa, tetapi juga menyebar melalui medium tanpa mengalami gesekan apa pun.

Dengan cara ini, sel-sel akan bertabrakan secara elastis dengan permukaan

pemisahan kedua media, dan karena perbedaan massa sangat besar, maka

sel-sel akan memantul.

Dengan demikian, komponen horizontal momentum px akan tetap konstan, sedangkan komponen p normal akan membalik maknanya.

Dengan demikian, hukum-hukum refleksi dipenuhi, sudut datang dan refleksi adalah sama.

Bias

Di sisi lain, pembiasan adalah fenomena yang terjadi ketika gelombang (misalnya, cahaya) menyerang secara miring pada ruang pemisahan antara dua media, dengan indeks bias yang berbeda.

Ketika ini terjadi, gelombang menembus dan ditransmisikan oleh medium kedua bersama-sama dengan bagian dari energi gerakan. Pembiasan terjadi karena kecepatan yang berbeda di mana gelombang merambat di dua media.

Contoh fenomena pembiasan dapat diamati ketika suatu benda dimasukkan sebagian (misalnya, pensil atau pena) ke dalam segelas air.

Untuk menjelaskan pembiasan, Isaac Newton mengusulkan bahwa partikel cahaya meningkatkan kecepatannya dengan bergerak dari media yang kurang padat (seperti udara) ke media yang lebih padat (seperti kaca atau air, misalnya).

Dengan cara ini, dalam kerangka teori selnya, ia membenarkan pembiasan dengan mengasumsikan daya tarik yang lebih kuat dari partikel-partikel bercahaya oleh medium yang lebih padat.

Namun, harus dipertimbangkan bahwa, menurut teorinya, pada saat partikel bercahaya yang berasal dari udara mengenai air atau gelas, ia harus mengalami gaya yang berlawanan dengan komponen kecepatannya yang tegak lurus terhadap permukaan, yang itu akan memerlukan penyimpangan cahaya yang bertentangan dengan yang sebenarnya diamati.

Kegagalan teori sel hidup tentang cahaya

- Newton berpikir bahwa cahaya bergerak lebih cepat di media yang lebih padat daripada di media yang kurang padat, yang terbukti tidak demikian.

- Gagasan bahwa berbagai warna cahaya terkait dengan ukuran sel tidak memiliki pembenaran.

- Newton berpikir bahwa pantulan cahaya disebabkan oleh tolakan antara sel-sel dan permukaan tempat pantulannya; sementara pembiasan disebabkan oleh tarikan antara sel-sel dan permukaan yang membiaskannya. Namun, pernyataan ini terbukti salah.

Diketahui bahwa, misalnya, kristal memantulkan dan membiaskan cahaya pada saat yang sama, yang menurut teori Newton akan menyiratkan bahwa mereka menarik dan mengusir cahaya pada saat yang sama.

- Teori sel-sel tidak dapat menjelaskan fenomena difraksi, interferensi dan polarisasi cahaya.

Teori tidak lengkap

Sementara teori Newton berarti langkah penting dalam pemahaman tentang sifat sejati cahaya, kebenarannya adalah bahwa seiring berjalannya waktu terbukti tidak lengkap.

Bagaimanapun, yang terakhir tidak mengurangi nilainya sebagai salah satu pilar mendasar di mana pengetahuan masa depan tentang cahaya dibangun.