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牛頓與萬(wàn)有引力與光的故事

時(shí)間:2024-11-22 13:25:22 曉麗 故事 我要投稿
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牛頓與萬(wàn)有引力與光的故事

  故事在現實(shí)認知觀(guān)的基礎上,對其描寫(xiě)成非常態(tài)性現象。是文學(xué)體裁的一種,側重于事件發(fā)展過(guò)程的描述。以下是小編整理的牛頓與萬(wàn)有引力與光的故事,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

牛頓與萬(wàn)有引力與光的故事

  牛頓與萬(wàn)有引力與光的故事 1

  牛頓二十三歲時(shí),鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預防學(xué)生受傳染,通告學(xué)生休學(xué)回家避疫,學(xué)校暫時(shí)關(guān)閉。牛頓回到故鄉林肯郡鄉下。在鄉下度過(guò)的休學(xué)日子里,他從沒(méi)間斷過(guò)學(xué)習和研究。萬(wàn)有引力、微積分、光的分析等發(fā)明的基礎工作,都是這個(gè)期間完成的。

  那時(shí),鄉下的孩子是常常用投石器打幾個(gè)轉轉之后,把石拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過(guò),而牛奶不掉下來(lái)。

  這些事實(shí)使他懷疑起來(lái):什么力量使投石器里面的石頭,以及水桶里的牛奶不掉下來(lái)呢?對于這個(gè)問(wèn)題,他曾想到刻卜勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的'行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這時(shí),牛頓一頭扎進(jìn)引力的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個(gè)原理驗證太陽(yáng)系各行星的行動(dòng)規律。他首先推求月球距

  地球的距離,由于引用的資料數據不正確,計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉,每分鐘的向心加速度應是十六英尺,但據推算僅得十三點(diǎn)九英尺。在失敗的困境中,牛頓毫不灰心和氣餒,反而以更大的努力進(jìn)行辛勤地研究。整整經(jīng)過(guò)了七個(gè)春秋寒暑,到三十歲時(shí)終于把舉世聞名的萬(wàn)有引力定律全面證明出來(lái),奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎。

  這時(shí)期牛頓還對光學(xué)進(jìn)行了研究,發(fā)現了顏色的根源。一次,他在用自制望遠鏡觀(guān)察天體時(shí),無(wú)論怎樣調整鏡片,視點(diǎn)總是不清楚。他想,這可能與光線(xiàn)的折光有關(guān)。接著(zhù)就實(shí)驗起來(lái)。他在暗室的窗戶(hù)上留一個(gè)小圓孔用來(lái)透光,在室內窗孔后放一個(gè)三棱鏡,在三棱鏡后掛好白屏接受通過(guò)三棱鏡折進(jìn)的光。結果,大出意外,牛頓驚異地看到,白屏上所接受的折光呈橢圓形,兩端現出多彩的顏色來(lái)。

  對這個(gè)奇異的現象,牛頓進(jìn)行了深入的思考。得知光受折射后,太陽(yáng)的白光散為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。因此,白光(陽(yáng)光)是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光線(xiàn)匯合而成。自然界雨后天晴,陽(yáng)光經(jīng)過(guò)天空中余圍的雨滴的折射、反射,形成五彩繽紛的虹霓,正是這個(gè)道理。

  經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究,牛頓指出世界萬(wàn)物所以有顏色,并非其自身有顏色。太陽(yáng)普照萬(wàn)物,各物體只吸收它所接受的顏色,而將它所不能接受的顏色反射出來(lái)。這反射出來(lái)的顏色就是人們見(jiàn)到的各種物體的顏色。這一學(xué)說(shuō)準確地道出顏色的根源,世界上自古以來(lái)所出現的各種顏色學(xué)說(shuō)都被它所推翻。

  牛頓與萬(wàn)有引力與光的故事 2

  發(fā)現背景:

  牛頓在23歲時(shí),因倫敦鼠疫流行,劍橋大學(xué)關(guān)閉,他回到故鄉林肯郡鄉下。在鄉下的休學(xué)日子里,他從沒(méi)間斷過(guò)學(xué)習和研究,萬(wàn)有引力的基礎工作就是在這個(gè)期間完成的。

  發(fā)現過(guò)程:

  牛頓觀(guān)察到鄉下的孩子用投石器拋石和轉動(dòng)裝滿(mǎn)牛奶的水桶時(shí),石頭和牛奶都不會(huì )掉下來(lái),這引發(fā)了他的思考。

  他聯(lián)想到刻卜勒和伽利略的思想,開(kāi)始思考宇宙間物體之間的相互作用力。

  牛頓計劃用這個(gè)原理驗證太陽(yáng)系各行星的行動(dòng)規律,但在計算月球距地球的距離時(shí),由于引用的資料數據不正確,計算結果出錯。

  在失敗的困境中,牛頓毫不灰心,反而以更大的努力進(jìn)行辛勤研究。經(jīng)過(guò)七個(gè)春秋的寒暑,他終于在30歲時(shí)全面證明了萬(wàn)有引力定律,奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎。

  萬(wàn)有引力定律:

  全稱(chēng)為“萬(wàn)有引力定律”(law of universal gravitation),為物體間相互作用的一條定律。

  任何物體之間都有相互吸引力,這個(gè)力的大小與各個(gè)物體的質(zhì)量成正比例,而與它們之間的距離的.平方成反比。

  公式表示為:F=(Gm1m2)/r,其中F表示兩個(gè)物體之間的引力,G為萬(wàn)有引力常數,m1和m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,r表示它們間的距離。

  牛頓與光的研究

  發(fā)現背景:

  牛頓在對天體進(jìn)行觀(guān)察時(shí),發(fā)現無(wú)論如何調整鏡片,視點(diǎn)總是不清楚,他猜測這可能與光線(xiàn)的折光有關(guān)。

  發(fā)現過(guò)程:

  牛頓在暗室的窗戶(hù)上留一個(gè)小圓孔用來(lái)透光,在室內窗孔后放一個(gè)三棱鏡,在三棱鏡后掛好白屏接受通過(guò)三棱鏡折進(jìn)的光。

  他發(fā)現白屏上所接受的折光呈橢圓形,兩端現出多彩的顏色。

  經(jīng)過(guò)深入研究,牛頓得出光受折射后,太陽(yáng)的白光散為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。

  光的色散原理:

  牛頓指出白光(陽(yáng)光)是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光線(xiàn)匯合而成。

  自然界雨后天晴,陽(yáng)光經(jīng)過(guò)天空中雨滴的折射、反射,形成五彩繽紛的虹霓,正是這個(gè)原理的體現。

  綜上所述,牛頓通過(guò)不懈的努力和深入的思考,不僅發(fā)現了萬(wàn)有引力定律,還揭示了光的色散原理,為物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻。

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