El disco de Newton , también conocido como Disco de color que desaparece , es un conocido experimento de física con un disco giratorio con segmentos de diferentes colores (generalmente los colores primarios de Newton : rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta o ROYGBIV ) que aparece como blanco (o blanquecino o gris) cuando gira muy rápido.
Este tipo de mezcla de estímulos de luz se llama mezcla óptica temporal, una versión de mezcla de promediado aditivo . [1] El concepto de que la percepción visual humana no puede distinguir los detalles de los movimientos de alta velocidad se conoce popularmente como persistencia de la visión .
El disco lleva el nombre de Isaac Newton . Aunque publicó un diagrama circular con segmentos para los colores primarios que había descubierto, no está claro si alguna vez usó un disco giratorio para demostrar los principios de la luz .
Se han producido variaciones transparentes para la proyección de la linterna mágica . [2]
Historia
Alrededor de 165 d.C., Ptolomeo describió en su libro Óptica un torno de alfarero giratorio con diferentes colores. Observó cómo los diferentes colores de los sectores se mezclaban en un solo color y cómo los puntos aparecían como círculos cuando la rueda giraba muy rápido. Cuando se dibujan líneas a lo largo del eje del disco, hacen que toda la superficie parezca de un color uniforme. "La impresión visual que se crea en la primera revolución es seguida invariablemente por instancias repetidas que posteriormente producen una impresión idéntica. Esto también ocurre en el caso de las estrellas fugaces, cuya luz parece distendida debido a su velocidad de movimiento, todo de acuerdo con la cantidad de distancia perceptible que pasa junto con la impresión sensible que surge en la facultad visual ". [3] [4]
Porfirio ( c. 243 - c. 305 ) escribió en su comentario sobre los armónicos de Ptolomeo cómo los sentidos no son estables sino confusos e inexactos. No se detectan determinados intervalos entre impresiones repetidas. Una mancha blanca o negra en un cono giratorio (o peonza) aparece como un círculo de ese color y una línea en la parte superior hace que toda la superficie aparezca en ese color. "Debido a la rapidez del movimiento, recibimos la impresión de la línea en cada parte del cono a medida que la línea se mueve". [5] en el siglo XI Ibn al-Haytham , que estaba familiarizado con los escritos de Ptolomeo, describió cómo las líneas coloreadas en una peonza no podían distinguirse como colores diferentes, sino que aparecían como un nuevo color compuesto por todos los colores de las líneas. Dedujo que la vista necesita algo de tiempo para discernir un color. al-Haytam también señaló que la parte superior parecía inmóvil cuando se giraba extremadamente rápido "porque ninguno de sus puntos permanece fijo en el mismo lugar durante un tiempo perceptible". [6]
Colores primarios de Newton
El 6 de febrero de 1671, Isaac Newton escribió un artículo sobre los experimentos que había estado realizando desde 1666 con la refracción de la luz a través de prismas de vidrio. Concluyó que los diferentes rayos de luz refractados, bien separados de los demás, no podían cambiarse por refracción adicional, ni por reflexión u otros medios, excepto mezclándolos con otros rayos. Así encontró los siete colores primarios rojo, naranja, amarillo, verde, azul, "un violeta-púrpura" e índigo. Al mezclar los rayos de colores de un prisma, encontró que "la composición más sorprendente y maravillosa era la de la blancura" que requería todos los colores primarios "mezclados en la debida proporción". [7]
En reacción a la crítica de Robert Hooke a la nueva teoría de la luz, Newton publicó una carta en Philosophical Transactions en 17, con otros experimentos que demostraban cómo la luz solar existía de rayos con diferentes colores. Describió cómo los engranajes o dientes de una rueda giratoria detrás de un prisma pueden bloquear parte de la luz para que todos los colores se proyecten sucesivamente si la rueda gira bastante lento, pero cómo todos los colores se mezclarán con luz blanca si la rueda girar muy rápido. También señaló que los rayos de luz que se reflejaban en cuerpos multicolores se debilitaban por la pérdida de muchos rayos y que una mezcla de esos rayos no produciría un blanco puro, sino un color gris o "sucio". Esto se puede ver en el polvo, que en una inspección más cercana revelaría que se compone de muchas partículas de colores, o al mezclar varios colores de pintura. También se refirió a la blusa de un niño que mostraría un color "sucio" si se pintara en varios colores y se hiciera girar rápidamente azotándola. [8]
Después de presentar sus conclusiones sobre la división de la luz solar en colores primarios y volver a mezclarlos en luz blanca, Newton presentó un círculo de color para ilustrar las relaciones entre estos colores en su libro Opticks (1704). [9]
Muchas fuentes modernas afirman que el propio Isaac Newton usó un disco giratorio con sectores de colores para demostrar cómo la luz blanca era en realidad el compuesto de los colores primarios. [10] [11] [12] Sin embargo, estos no hacen referencia a ninguna fuente histórica.
Según Joseph Plateau, el primero en describir cómo un disco giratorio con los siete colores primarios de Newton mostraría un color blanco (imperfecto) fue Pieter van Musschenbroek en 1762. [13]
Ver también
Referencias
- ↑ Briggs, David (12 de agosto de 2012). "Mezcla de aditivos, promediado de aditivos" . Las dimensiones del color . Consultado el 11 de agosto de 2018 .
- ^ Greenslade, Jr., Thomas B. "Rueda de color de Newton" . Instrumentos para la filosofía natural . Kenyon College . Consultado el 11 de agosto de 2018 .
- ^ Smith, A. Mark (1999). Ptolomeo y los fundamentos de la óptica matemática antigua: un estudio guiado basado en fuentes . Sociedad Filosófica Estadounidense. ISBN 9780871698933.
- ^ Smith, A. Mark (1996). "Teoría de Ptolomeo de la percepción visual: una traducción al inglés de la" óptica "con introducción y comentario". Transacciones de la American Philosophical Society . 86 (2): iii – 300. doi : 10.2307 / 3231951 . JSTOR 3231951 .
- ^ Barker, Andrew (15 de septiembre de 2015). Comentario de Porfirio sobre los armónicos de Ptolomeo: un texto griego y traducción anotada . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 9781107003859.
- ^ Alhazen (2001). Smith, A. Mark (ed.). Teoría de la percepción visual de Alhacen: una edición crítica, con traducción y comentario en inglés, de los primeros tres libros de De Aspectibus de Alhacen, la versión latina medieval de Kitab Al-Manazir de Ibn Al-Haytham . Sociedad Filosófica Estadounidense. ISBN 9780871699145.
- ^ Newton, Isaac (1671). "Una carta del Sr. Isaac Newton, profesor de matemáticas en la Universidad de Cambridge; que contiene su nueva teoría sobre la luz y los colores: enviada por el autor al editor de Cambridge, 6 de febrero de 1671/72; para ser Comunicado a la R. Sociedad " . Transacciones filosóficas de la Royal Society . 6 (80): 3075–3087. Código Bibliográfico : 1671RSPT .... 6.3075N . doi : 10.1098 / rstl.1671.0072 . JSTOR 101125 .
- ^ Royal Society (Gran Bretaña); Gran Bretaña), Royal Society (Gran; Hutton, Charles; Maty, Paul Henry; Pearson, Richard; Shaw, George; Stuart, Alexander; Gran Bretaña), Royal Society (Gran; Gran Bretaña), Royal Society (Gran (1672). Transacciones filosóficas de la Royal Society of London, v.7-8 = n. ° 81-100 (1672-1673) Londres: Royal Society of London.
- ^ Newton, Isaac (1730). Opticks: O, un tratado de los reflejos, refracciones, inflexiones y colores de la luz . William Innys en el West-End de St. Paul's. págs. 154-158.
- ^ Weinhold, Adolf Ferdinand; Loewy, Benjamin (1875). Introducción a la física experimental, teórica y práctica: incluidas las instrucciones para la construcción de aparatos físicos y la realización de experimentos . Longmans, Green. pag. 541 .
- ^ Isaac Newton .
- ^ Pereira, David (30 de junio de 2011). El arte de la fotografía HDR . ISBN 9781937367022.
- ^ Mémoires de l'Academie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique (en francés). L'Académie. 1878.
enlaces externos
- "Flash de disco de Newton" . TD Flash Zone . 2017.