тие Гримальди диффракции С. Им также была обнаружена и интерференция (см.) С., т. е. явление попеременного ослабления и усиления С. в тех местах, где складываются два световых пучка, происходящие от одного и того же источника. Эти открытия Гримальди заставили его предположить, что С. представляет собой, волнообразное движение. Гримальди высказывает правильную мысль о природе цветов. Он полагает, что цвета суть составные части белого С. Более того, он считает, что подобно тому, как разные звуки вызываются различными колебаниями воздуха, так и цвета порождаются тем, что на глаз действуют колебания С., имеющие различную скорость. Однако рассуждения Гримальди ещё очень далеки от того, чтобы в какой-либо степени представлять теорию С. В своих догадках о природе света Гримальди не был последовательным и колебался между возможностью волнового и корпускулярного объяснения световых явлений. Таким образом, вопрос о природе С. вновь возник, когда экспериментальные открытия подготовили для этого надлежащую почву. Следующий период, связанный с именами двух гениальных физиков — Ньютона и Гюйгенса, — характеризуется усиленной разработкой взглядов о природе С. и созданием корпускулярной и волновой теорий С.
Корпускулярная теория света Ньютона и волновая теория света Гюйгенса. Вторая поло вина 17 века характеризуется ещё бблыпим, нежели его первая половина, развитием экспериментальных методов изучения природы и вместе с тем колоссальным прогрессом в математике, оказавшей большие услуги физике.
Это привело к выдающимся открытиям в ряде областей физики и гл. обр. в механике и оптике. Эти Открытия связаны прежде всего с именем гениального англ. физика Исаака Ньютона (см.) (1643—1727). Свои оптические исследования Ньютон начал опытами над светорассеянием, или дисперсией (см.) света.
Явление дисперсии состоит в том, что световые лучи различного цвета преломляются неодинаково сильно. Благодаря этому при прохождении белого С. через стеклянные призмы он разлагается на цветные лучи. Дисперсия С. была замечена ещё Гримальди, но не была им исследована. Ньютона привели к изучению дисперсии его работы по усовершенствованию телескопа. Для исследования дисперсии Ньютон пропустил через стеклянную призму пучок световых лучей, прошедший через отверстие в ставне окна в тёмную комнату. На листе белой бумаги, помещённом на нек-ром расстоянии позади призмы на пути прошедшего сквозь призму луча, образовалась цветная полоса, к-рая получила название спектра (см.). На основании этого опыта Ньютон пришёл к выводу, что белый С. состоит из бесчисленного множества простых цветных лучей. Для бдльшей доказательности Ньютон произвёл обратный опыт, т. е. заставил собраться разложенные призмой цветные лучи, пропустив их через собирающую линзу. В том месте, где собирались все лучи, опять получился белый С. Наконец, пропустив цветные лучи через вторую призму, Ньютон нашёл, что они далее не разлагаются. Ньютон предложил ещё более наглядный способ смешения цветов. Он разделил бумажный круг на секторы, к-рые окрасил в различные цвета, соответствующие основным цветам спектра белого С. В середине круга был остав 434
лен малый белый кружок для сравнения (рис. см. на цветной вкладке). Круг приводился в быстрое вращение, благодаря чему, все цвета, в к-рые был раскрашен диск, сливались в один. В результате получался цвет, очень близкий к белому. Сероватый оттенок, наблюдающийся при этом, объясняется несоответствием цветов красок спектральным цветам.
Эти опыты Ньютон положил в основу созданной им теории цветов, представляющей одно из величайших завоеваний оптики. Окраску тел он объясняет тем, что каждое тело отбрасывает или пропускает сквозь себя преимущественно те лучи, в цвет к-рых оно окрашено.
Свою теорию Ньютон подтвердил многочисленными экспериментами. Помещая тела, окрашенные в различные цвета, в различные места спектра, Ньютон нашёл, что они приобретают наиболее яркую окраску только в том случае, если их поместить в участке спектра, к-рый па цвету ближе всего к их естественной окраске.
Из других работ Ньютона, касающихся природы С., следует назвать исследование цветов тонких пластинок и диффракции. Цветами тонких пластинок до Ньютона занимались Р. Бойль (см.) (1627—91), а также Р. Гук (см.> (1635—1703), один из знаменитых современников Ньютона. Ньютону принадлежит открытие колец, названных его именем (см. Ньютона кольца). Последние представляют собой систему концентрических полос; они наблюдаются в отражённом С. при наложении линзы очень малой кривизны на плоскую стеклянную поверхность. Ньютон усмотрел в этом явлении свойство периодичности С. и нашёл соответствующие математич. закономерности, характеризующие расположение колец. Ему также удалось объяснить расположение цветов в радуге.
Ньютон является творцом корпускулярной теории С. Согласно этой теории, С. представляет собой вещество, испускаемое светящимися телами в виде необычайно мелких частиц (корпускул); поэтому теория Ньютона получила также название теории истечения (эманации).
Различие цветов корпускулярная теория С. объясняла различными размерами световых частиц, присущих этим цветам (фиолетовому — более мелкие, красному — более крупные). Равным образом теория истечения удовлетворительно объясняла прямолинейность распространения С. Но при истолковании других световых явлений корпускулярная теория обнаружила свою несостоятельность, и для примирения её с опытом Ньютону пришлось вводить дополнительные гипотезы. Преломление С., по Ньютону, происходит потому, что при падении С. на более плотную среду световые частицы испытывают притяжение, а, следовательно, и ускорение, направленное по перпендикуляру к границе раздела (рис. 6). Па Ньютону, получается, что в более плотной среде скорость С. должна быть больше, нежели в менее плотной. Но одновременно с преломлением С. также и отражается от прозрачных сред; часть С. преломляется и уходит во вторую среду, а часть отражается от границы раздела и возвращается в первую среду. Эта заставило Ньютона допустить возможность также и отталкивания световых частиц веществом. Оба предположения трудно совместить без введения добавочных гипотез. Точно так же диффракция С. и цветй тонких пластинок не укладывались в простую схему теории
