Newton Scheibe

Die Newton-Scheibe ist ein bekanntes Physik-Experiment mit einer rotierenden Scheibe mit Segmenten in verschiedenen Farben (normalerweise Newtons Grundfarben: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett), die weiß (oder grau oder weiß) erscheinen ) wenn es sehr schnell dreht.

Diese Art von Mischung von Lichtreizen wird zeitliches optisches Mischen genannt, eine Version von additiv-mittelndem Mischen.

Viele moderne Quellen geben an, dass Isaac Newton selbst eine Scheibe mit farbigen Sektoren verwendete, um zu zeigen, wie weißes Licht tatsächlich die Verbindung der Primärfarben war. Keine scheint sich jedoch auf eine historische Quelle zu beziehen.

Ptolemäus und Ibn al-Haytham beschrieben die additive optische Vermischung mit rotierenden Rädern und Kreiseln Hunderte von Jahren vor Newton, aber sie verwendeten keine Primärfarben, um das (nicht weiße) Ergebnis der Newton-Scheibe zu erhalten.

Transparente Variationen für die magische Laternenprojektion wurden produziert.

Geschichte
Um CE 165 beschrieb Ptolemäus in seinem Buch Optik eine rotierende Töpferscheibe mit verschiedenen Farben darauf. Er bemerkte, wie sich die verschiedenen Farben der Sektoren zu einer Farbe vermischten und wie die Punkte als Kreise erschienen, wenn sich das Rad sehr schnell drehte. Wenn Linien über die Achse der Scheibe gezogen werden, erscheint die gesamte Oberfläche einheitlich. „Dem optischen Eindruck, der in der ersten Revolution entsteht, folgen immer wieder Instanzen, die später einen identischen Eindruck machen. Dies trifft auch auf Sternschnuppen zu, deren Licht aufgrund ihrer Bewegungsgeschwindigkeit aufgebläht scheint, allesamt nach dem der wahrnehmbare Abstand, den es mit dem sinnlichen Eindruck, der sich in der visuellen Fähigkeit ergibt, mitnimmt. “

Porphyr (ca. 243-305) schrieb in seinem Kommentar zu Ptolemäus Harmonics, dass die Sinne nicht stabil, sondern verwirrt und ungenau seien. Bestimmte Intervalle zwischen wiederholten Eindrücken werden nicht erkannt. Ein weißer oder schwarzer Fleck auf einem sich drehenden Kegel (oder oben) erscheint als ein Kreis dieser Farbe und eine Linie auf der Oberseite lässt die gesamte Oberfläche in dieser Farbe erscheinen. „Wegen der Geschwindigkeit der Bewegung erhalten wir den Eindruck der Linie auf jedem Teil des Kegels, wenn sich die Linie bewegt.“

Im 11. Jahrhundert beschrieb Ibn al-Haytam, der mit Ptolemäus ‚Schriften vertraut war, dass farbige Linien auf einem Kreisel nicht als verschiedene Farben wahrgenommen werden könnten, sondern als eine neue Farbe erscheinen, die aus allen Farben der Linien besteht. Er zog ab, dass der Anblick einige Zeit braucht, um eine Farbe zu erkennen. al-Haytam bemerkte auch, dass die Spitze bewegungslos erschien, wenn sie extrem schnell gedreht wurde, „da keiner ihrer Punkte für eine wahrnehmbare Zeit an derselben Stelle fixiert bleibt“.

Am 6. Februar 1671/72 schrieb Isaac Newton eine Abhandlung über die Experimente, die er seit 1666 mit der Brechung von Licht durch Glasprismen durchgeführt hatte. Er kam zu dem Schluss, dass die verschiedenen gebrochenen Lichtstrahlen – die von anderen getrennt sind – nicht durch weitere Brechung oder durch Reflexion oder andere Mittel, außer durch die Mischung mit anderen Strahlen, verändert werden könnten. Er fand somit die sieben Grundfarben Rot, Gelb, Grün, Blau, „Violett-Lila“, Orange und Indigo. Als er diese Strahlen mischte, fand er, dass „die überraschendste und wundervollste Zusammensetzung die des Weißseins war“, die alle Primärfarben „in einem angemessenen Verhältnis gemischt“ verlangt.

In seinem Buch Opticks (1704) beschreibt Newton eine Vorrichtung mit Prismen, einer Linse und einem großen beweglichen Kamm mit Zähnen, die abwechselnd aufeinanderfolgende Farben hervorbringen lassen. „Aber wenn ich die Bewegung so sehr beschleunigte, dass die Farben wegen ihrer schnellen Folge nicht voneinander unterschieden werden konnten, hörte die Erscheinung der einzelnen Farben auf. Es gab kein Rot, kein Gelb, kein Grün, kein Blau, noch Purpur, um länger zu sehen, aber aus einer Verwirrung von ihnen allen entstand eine einheitliche weiße Farbe. „