뉴턴 디스크

Newton disc
뉴턴 디스크의 색상 분포.

소멸색 디스크라고도 알려진 뉴턴 디스크는 회전 속도가 매우 빠를 때 다른 색의 세그먼트(보통 뉴턴의 원색: 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 바이올렛 또는 ROIGBIV)가 흰색(또는 오프 화이트 또는 그레이)으로 나타나는 회전 디스크를 대상으로 한 잘 알려진 물리 실험이다.

이러한 유형의 빛 자극의 혼합을 시간 광학 혼합이라고 하는데, 이것은 첨가 평균 혼합의 한 버전이다.[1] 인간의 시각적 지각은 고속 이동의 세부 사항을 구분할 수 없다는 개념은 흔히 시력의 지속성이라고 알려져 있다.

이 디스크의 이름은 아이작 뉴턴의 이름을 따서 지어졌다. 그가 발견한 원색에 대한 세그먼트(segment)가 있는 원형 도표를 냈지만 실제로 빛의 원리를 보여주기 위해 회전 디스크를 사용한 적이 있는지 알 수 없다.

마법등 투영을 위한 투명한 변형이 제작되었다.[2]

역사

약 165 CE에, 프톨레마이오스는 그의 책 "옵틱스"에서 다른 색깔의 회전하는 도예의 바퀴를 묘사했다. 그는 섹터의 다른 색깔들이 어떻게 하나의 색으로 혼합되었는지, 바퀴가 매우 빠르게 회전할 때 어떻게 점이 원으로 나타났는지 주목했다. 디스크의 축을 가로질러 선이 그려지면 전체 표면이 균일한 색으로 나타나게 한다. "첫 번째 혁명에서 창조된 시각적 인상은 항상 같은 인상을 낳는 반복적인 사례에 따른다. 이는 또한 별똥별의 경우 동작 속도 때문에 빛이 팽창하는 것처럼 보이는 경우 모두 시각적 능력에서 발생하는 감각적 인상과 함께 지나가는 감지할 수 있는 거리의 양에 따라 발생한다.[3][4]

포르피리(c.243~305)는 프톨레마이오스 하모니에 대한 논평에서 감각들이 안정적이지 않고 혼란스럽고 부정확한 방법을 썼다. 반복적인 인상 사이의 일정한 간격은 감지되지 않는다. 회전 원뿔(또는 상단)의 흰색 또는 검은 점은 그 색의 원으로 나타나고, 상단의 선은 전체 표면을 그 색으로 보이게 한다. 로 줄은 "이 운동의 신속성 때문에 우리는 라인의 콘의 모든 부분에 인상을 받는다."[5]11세기 이븐 al-Haytham, 누구였는지 알고 프톨레마이오스의 글, 설명한 어떻게 색칠된 선들에 방적 정상이 될 수 없다고 파악으로 다른 색깔지만 나타났다로 하나의 새로운 색 구성돼 모든 것의 col.대사의 오소리 그는 시력을 구별하는데 약간의 시간이 필요하다. 알-헤이탐은 또한 "그 점들 중 어떤 것도 감지할 수 있는 시간 동안 같은 지점에 고정되어 있지 않기 때문에" 매우 빠르게 돌렸을 때 상단이 움직이지 않는 것처럼 보인다는 점에 주목했다.[6] Ibn al-Haytham 이후, Fakr al-Din al-Razi (d. 1209)가 회전 디스크 실험을 수행했고, 그의 전임자들과 마찬가지로 착시 현상을 보인다는 결론을 내렸다. 그러나 유명한 천문학자인 나시르 알딘 알 투시는 알 라지의 글을 묘사했고 매우 다른 결론에 도달했다. 투시는 색감인상을 영혼에 전달하는 상식기관을 소개했다. 색이 너무 빨리 변하면 이 기관은 혼합된 색만 전달할 수 있다. 투시의 제자 중 한 명은 쿠트브 알-딘 알-시라지 (d.1311년)이며, 자신의 뛰어난 제자 카말 알-딘 알-파리시와 함께 실험에서 감지된 색상을 설명하려고 노력했다.[7]

뉴턴의 원색

1671년 2월 6일, 아이작 뉴턴은 유리 프리즘을 통한 빛의 굴절과 함께 1666년부터 행해 온 실험에 관한 논문을 썼다. 그는 다른 광선들과 잘 떨어져 있는 다른 굴절된 광선은 다른 광선과의 혼합을 통해서는 제외하고 더 이상의 굴절이나 반사 또는 다른 수단으로 변화될 수 없다고 결론지었다. 따라서 그는 일곱 가지 원색인 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, "보라색 보라색"과 남색을 발견했다. 프리즘의 색광선을 섞을 때, 그는 모든 원색이 "적당한 비율로 혼합"[8]되어야 하는 "가장 놀랍고 멋진 구성"이라는 것을 발견했다.

새로운 빛의 이론에 대한 로버트 후크의 비판에 대한 반응으로, 뉴턴은 다른 색깔의 광선이 어떻게 존재했는지를 증명하는 다른 실험들과 함께 <철학적 거래>에 편지를 발표했다. 그는 프리즘 뒤에 있는 회전하는 바퀴의 톱니바퀴나 톱니가 빛의 일부를 차단하여 바퀴가 다소 느리게 돌면 모든 색이 연속적으로 투영될 수 있지만 바퀴가 매우 빠르게 돌면 모든 색이 어떻게 백색 빛으로 혼합될 수 있는지를 설명했다. 그는 또한 여러 색의 몸에서 반사된 빛의 광선은 많은 광선의 손실로 약해졌고, 그러한 광선의 혼합은 순백색이 아니라 회백색 또는 "더러운" 색상을 만들어 낼 것이라고 지적했다. 이것은 먼지에서 볼 수 있는데, 자세히 보면 많은 색상의 입자로 구성되어 있거나 여러 가지 색상의 페인트를 섞었을 때 나타날 수 있다. 그는 또한 아이의 상의를 언급했는데, 만약 그것이 여러 가지 색깔로 칠해지고 그것을 채찍질하여 빠르게 회전하도록 만들면 "더러운" 색상이 나타난다.[9]

햇빛을 원색으로 나누고 다시 백색 빛으로 섞는 것에 대한 결론을 제시한 뒤, 뉴턴은 그의 저서 옵틱스 (1704)에서 이러한 색깔들 사이의 관계를 설명하기 위해 색상 원을 제시했다.[10]

많은 현대 정보원은 아이작 뉴턴 자신이 백색 빛이 실제로 원색의 혼합물이었는지를 보여주기 위해 색상이 있는 회전 디스크를 사용했다고 말한다.[11][12][13] 그러나 이것들은 어떠한 역사적 원천도 언급하지 않는다.

조셉 고원에 따르면, 뉴턴의 일곱 가지 원색을 가진 회전 원반이 어떻게 (불완전한) 흰색을 나타내는지 처음으로 설명한 것은 1762년 피터 반 무센브룩이었다.[14]

참고 항목

참조

  1. ^ Briggs, David (2012-08-12). "Additive mixing, additive-averaging". The Dimensions of Colour. Retrieved 2018-08-11.
  2. ^ Greenslade, Jr., Thomas B. "Newton's Color Wheel". Instruments for Natural Philosophy. Kenyon College. Retrieved 2018-08-11.
  3. ^ Smith, A. Mark (1999). Ptolemy and the Foundations of Ancient Mathematical Optics: A Source Based Guided Study. American Philosophical Society. ISBN 9780871698933.
  4. ^ Smith, A. Mark (1996). "Ptolemy's Theory of Visual Perception: An English Translation of the "Optics" with Introduction and Commentary". Transactions of the American Philosophical Society. 86 (2): iii–300. doi:10.2307/3231951. JSTOR 3231951.
  5. ^ Barker, Andrew (2015-09-15). Porphyry's Commentary on Ptolemy's Harmonics: A Greek Text and Annotated Translation. Cambridge University Press. ISBN 9781107003859.
  6. ^ Alhazen (2001). Smith, A. Mark (ed.). Alhacen's Theory of Visual Perception: A Critical Edition, with English Translation and Commentary, of the First Three Books of Alhacen's De Aspectibus, the Medieval Latin Version of Ibn Al-Haytham's Kitab Al-Manazir. American Philosophical Society. ISBN 9780871699145.
  7. ^ Kirchner, E. (2013). "Color theory and color order in medieval Islam: A review". Color Research & Application. 40 (1): 5-16. doi:10.1002/col.21861.
  8. ^ Newton, Isaac (1671). "A Letter of Mr. Isaac Newton, Professor of the Mathematicks in the University of Cambridge; Containing His New Theory about Light and Colors: Sent by the Author to the Publisher from Cambridge, Febr. 6. 1671/72; In Order to be Communicated to the R. Society". Philosophical Transactions of the Royal Society. 6 (80): 3075–3087. Bibcode:1671RSPT....6.3075N. doi:10.1098/rstl.1671.0072. JSTOR 101125.
  9. ^ Royal Society (Great Britain); Britain), Royal Society (Great; Hutton, Charles; Maty, Paul Henry; Pearson, Richard; Shaw, George; Stuart, Alexander; Britain), Royal Society (Great; Britain), Royal Society (Great (1672). Philosophical transactions of the Royal Society of London. v.7-8=no.81-100 (1672-1673). London: Royal Society of London.
  10. ^ Newton, Isaac (1730). Opticks: Or, A Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light. William Innys at the West-End of St. Paul's. pp. 154–158.
  11. ^ Weinhold, Adolf Ferdinand; Loewy, Benjamin (1875). Introduction to Experimental Physics, Theoretical and Practical: Including Directions for Constructing Physical Apparatus and for Making Experiments. Longmans, Green. p. 541.
  12. ^ Isaac Newton.
  13. ^ Pereira, David (2011-06-30). The Art of HDR Photography. ISBN 9781937367022.
  14. ^ Mémoires de l'Academie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique (in French). L'Académie. 1878.

외부 링크