Prisma di Newton

Prisma di Newton, un prisma “magico” perché permette di comprendere molte cose della luce, di come è fatta e di come noi la possiamo utilizzare anche e non solo nell’arte. Il Prisma di Newton ha a che fare anche con i colori e può essere mostrato ai più piccoli con un breve esperimento che può appassionarli.

Prisma di Newton: fisica

Proprio Isaac Newton è stato il primo a condurre studi specifici sullo spettro visibile, ne troviamo traccia indiscutibile nel suo trattato intitolato Opticks. Ne parla anche Goethe, nel saggio La teoria dei colori, senza tacere che quattro secoli prima alcune osservazioni che troviamo in Newton erano già state effettuate da Ruggero Bacone.

Prisma di Newton: cristallo

Puntando un raggio di luce bianca su un cristallo a forma di prisma, il Prisma di Newton, appunto, questo scienziato è riuscito a studiare la dispersione ottica notando che il bianco della luce entrante si andava a scomporre in vari colori. Non è finita. Se poi si andava ad utilizzare un secondo prisma con cui intercettare i raggi colorati appena creati, si assisteva ad un semi miracolo. Essi si ricomponevano in luce bianca.

Proseguendo gli esperimenti con il Prisma di Newton, si è visto che se a colpirlo era solo un raggio colorato, esso restava invariato nel passaggio attraverso il cristallo. 

L’idea che si è fatta Newton da queste osservazioni registrate, è che la luce bianca era formata da tutti gli altri colori messi insieme. Proseguendo per questa via, Isaac è arrivato a capovolgere la teoria di Hooke che sosteneva che i colori derivassero dall’indice di rifrazione di diversi materiali.

Convinto che il colore non fosse una qualità dei corpi ma della luce stessa, Newton è diventato presto un sostenitore della teoria corpuscolare della luce secondo la quale la luce è costituita da microscopiche particelle che vengono lanciate dalla sorgente in tutte le direzioni e con velocità elevatissima.

Secondo Newton, e secondo i suoi esperimenti con il Prisma di Newton, ciascun colore corrisponde un diverso indice di rifrazione e la luce bianca del Sole può essere scomposta, mediante i suoi prismi, nei sette colori dello spettro che la compongono.

Prisma di Newton: scuola primaria

Per avvicinare gli studenti della scuola primaria a questo complesso concetto di fisica, senza sottoporli a noiose lezioni di ottica geometrica, si può proporre un esperimento divertente e decisamente colorato. Prendiamo un foglio di carta bianco, un CD, del nastro adesivo trasparente, un goniometro e dei pennarelli colorati, nello specifico devono essere rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco, violetto. Servono anche delle forbici a punta tonda.

Realizzando un disco di Newton, con colori posizionati correttamente e stesi in aree equivalenti, lo si appone sul CD che deve fare da supporto rotante. Fatto ruotare davvero, i colori si mescoleranno dando vita ad un solo “colore”, il bianco. Questo è ciò che ci vuole dire Newton: la luce bianca non è altro che l’unione dei colori dell’arcobaleno. 

Se volete approfondire, prima di proseguire, la distinzione tra colori, ecco spiegata qui quella tra colori caldi e colori freddi. Quali preferite?

Prisma di Newton: esperimento

L’esperimento di Newton è quello che abbiamo descritto ed è un esperimento che pur sembrando banale ha una importanza fondamentale per la Fisica, e non solo. Vedendo le diverse inclinazioni che i raggi colorati prendevano una volta oltrepassato il Prisma di Newton, si cominciò ad ipotizzate che la luce fosse sì composta da particelle di differenti colori ma anche che esse viaggiassero con una propria velocità. Il rosso è il colore “più veloce”, il violetto, il “più lento”. Da questa divisione è nato infatti lo spettro in sette diversi colori e posizionati dal più veloce al più lento.

Prisma di Newton e disco

Dal prisma si arriva “velocemente” al disco di Newton, disco diviso in sette settori colorati della stessa dimensione e che riportano quelli che per noi oggi sono i colori dell’arcobaleno.  Se lo si fa ruotare, come abbiamo visto nell’esperimento per la scuola primaria, si ha una luce biancastra.

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Pubblicato da Marta Abbà il 23 Marzo 2018