Rannsóknir á ljósbroti

Rannsóknir á ljósbroti.

Skipulegar rannsóknir á dreifingu ljóss hófust árið 1665 annar eðlisfræðingur, og um leið stærðfræðingur og stjörnufræðingur, Englendingur, Isaac Newton. Sama, sem uppgötvaði lögmál alheimsþyngdarafls, hann lagði grunninn að gangverki og var fyrstur til að skrifa um möguleikann á að búa til gervihnetti. Newton endurtók tilraunir Martiusar og náði sömu niðurstöðum. En hann gerði aðra tilraun. Með því að nota tvíkúpta linsu og viðbótar prisma smíðaði hann lituðu þætti litrófsins, hann sameinaði þær aftur í einn ljósgeisla og fékk hvítt ljós, svo það sama, sem hann beindi að fyrsta prisma. Það var þessi reynsla ásamt athugunum Martiusar sem gerði Newton kleift að sanna það endanlega, að tilgáta Aristótelesar sé röng. Hann sannaði, að hvítt ljós er blanda af frumlitum, og einu tækin sem nauðsynleg voru fyrir þetta voru: prisma og mannlegt, hugsandi heili. Heilinn, sem horfði á, hann var að spyrja spurninga, hann dró ályktanir og gaf svör.

Í dag, í yfir 300 árum eftir fyrstu reynslu af ljósbroti, við vitum miklu meira. Við vitum, að hvítt ljós er blanda af mismunandi bylgjulengdum, sem hver um sig samsvarar mismunandi lit.. Fjólublátt ljós er með stystu bylgjulengdina meðal litanna á sýnilega litrófinu, mesta – rautt ljós.

Við vitum það líka, að sýnilegt ljós er hverfandi hluti af litrófi rafsegulbylgjna, meðal þeirra lengstu eru hundruðir að lengd, og jafnvel þúsundir metra. Mun styttri bylgjulengdir sýnilegs ljóss eru aðeins frá 400 nanómetrar (1 nm er þúsundasti millimetra) fyrir fjólublátt ljós, gera 700 nm fyrir rautt ljós. Enn styttri eru röntgenbylgjulengdir innan við milljónasta millimetra. Hversu þröngt er það svið bylgjanna sem augun skynja okkur, sést skýrast á myndinni 1 á litinnskotinu.

Teikning. Ljósrófið er aðeins lítið brot af rafsegulbylgjum sem eru á milli mjög langra útvarpsbylgja og mjög stuttra gammabylgju.

Þessi þekking skýrir kjarna litarins, eðli hennar. Það gerir þér jafnvel kleift að „mæla“ litinn nákvæmlega, með því að mæla bylgjulengd eða tíðni. Hins vegar svarar það ekki grundvallarspurningunni fyrir okkur - hvers vegna er rúbínrautt, og bláan safír. Af hverju hafa mismunandi rúbín mismunandi rauðan lit?. Frá alveg bjart, bjart, fjólublár rauður, með því að teljast fegurstu rúbínur með lit „dúfublóðs”-rauður með smá bláleitan blæ, niður í dökkan lit „uxablóðs“.” og mjög dökkt, með þessa rauðu mettun, að þessir steinar virðast svartir. Og samt er það liturinn sem er einn af einkennandi eiginleikum gemstones. Svo einkennandi, að margir gemstones eru nefndir eftir lit þeirra.

Aðeins nokkur dæmi eru gefin í töflunni.

NÖFN steinanna sem dregin eru úr litum þeirra
Nafn steinsins Frumstæð orð Merking orðsins
1 2 3
Rubin hella. rúbber, rubra, rubrus rautt, roðinn
Safír arabískur. safir eða gr. safír blátt
Emerald sanskr. smaraka og gr. smaragðar grænn steinn
1 2 3
Akwamaryn hella. vatn og latína. stór sjó (lit sjósins)
Krísólít hella. chryzos ég gr. litó gullinn steinn
Sirkón pers. zargun gull
Piryt gr. pýrítum eldheitur
Hematyt gr. blóðæða blóðug
Sítrónur franki. sítrín sítrónu
Chrysopraz gr. chryzos ég gr. prason lub (grænleitur) gullinn hvítlaukur, gullgrænt
Carnelian (milfoil) hella. holdlega holdlitað, kjöt (Litur)
Rutyl hella. rutilus rautt gullgult
Malakít gr. illindi malwa, malva litur
Lazuryt pers. lazhward blátt
Lazulit arabískur. azul i gr. litó himinn, steinn
Lapis lazuli hella. lapis ég arabi. blátt steinn, himinn
Tópas sanskr. tópas, gr. topazos og latína. tópasus eldur

Ekki aðeins nöfn. Einu sinni, þegar hvorki var vitað um efnasamsetningu gimsteina, eða önnur sérkenni, litur var eini grunnurinn að flokkun steina. Allir rauðir steinar voru kallaðir rúbín, næstum allt blátt – safír, allt dökkgrænt á litinn – smaragðar o.fl..