"Все живое тянется к цвету", - так когда то сказал немецкий поэт Иоганн Вольфганг Гёте. Каждый из нас в детстве, совсем маленькими, неосознанно тянулся к ярко раскрашенным игрушкам. Все эти краски воспринимались неосознанно, как должное. Но затем, вспомните самые детские вопросы: почему трава зелёная, почему небо голубое? А такие детские вопросы оказались по-настоящему глубокими и еще лет сто назад не всякий учёный смог бы на них ответить. Потому что разгадка этих вопросов кроется в строении и свойствах маленьких кирпичиков мироздания – атомов и молекул.
Но началось изучение природы света достаточно давно. Конечно люди строили разные предположения и сначала считали, что глаза каждого человека испускают особые зрительные лучи. Эти зрительные лучи освещают предметы вокруг нас, поэтому мы их и видим. И чтобы сделаться невидимыми, что мы делаем? Зажмуриваем от страха глаза! Многие люди убеждены, что существует «дурной глаз», что можно «сглазить», что «глаза сияют».
И даже Солнце и Луну раньше представляли глазами, только не человеческими, а божественными. Солнце – это всевидящее око бога, которым он все освещает и поэтому все про всех знает. Много веков понадобилось людям, чтобы обратить свое восприятие и понять, что это мы видим окружающий мир только благодаря источникам света. Но понимания того, как работает глаз, конечно же не было. Предстояло понять, как устроен глаз, что такое сам свет, как в глазу формируется изображение, как они перерабатываются в мозгу, прежде чем мы сможем сказать, что трава зеленая. И почему мы отличаем подорожник от лопуха, а лопух от крапивы?
Умение различать – это следствие эволюции, от него зависела выживаемость рода, нужно было все-таки отличать льва от жирафа. С природой света все оказалось сложнее. Уже Ньютон открыл дисперсию, Юнг и Френель провели свои знаменитые эксперименты, а считалось, что цвета в природе происходят от смешения света и тьмы в разных пропорциях. Фиолетовый, значит тьмы больше, красный – больше света.
Подробное изучение вопросов цвета началось с того, что человек сотворил радугу. Кто сделал это первым – история умалчивает, стёкла и линзы в те средневековые времена шлифовали многие. И вот белый луч, прошедший через отшлифованное для очков стекло, даёт на противоположной стене радужную полоску. Итальянский учёный, епископ Антонио де Доминис в 1611 году предложил следующее объяснение: в том месте где образуется красный луч, призма добавляет немного темноты, а в том, где образуется фиолетовый луч призма добавляет к белому много темноты. Чех Маркус де Кронланд считал, что цвета образуются из-за больших размеров Солнца, из-за этих размеров лучи падают на призму под разными углами и поэтому по разному преломляются.
В самом деле призма как то действует на солнечный луч и тут два варианта: либо она его сама окрашивает, либо она только создаёт условия для того чтобы белый цвет разложить на составляющие, то есть белый свет имеет сложную структуру.
Вот эта мысль и пришла в голову Исааку Ньютону. 1664-1666 гг., Англия, эпидемия чумы, известно, что Ньютон находится в Вулсторпе. Ньютон повторяет опыт с призмой в своей комнате и радуется получающимися красивыми радужными полосками. Но его заинтересовало то, мимо чего прошли до него многие наблюдатели. От круглого отверстия получалась полоска! Причём длина которой была примерно впятеро больше её ширины. Ньютон посчитал, что темнота вряд ли может оказывать на свет такое влияние.
И Ньютон начинает свои замечательные опыты, затем подробно описанные им в труде «Новая теория света и цветов». Ньютон выяснил, что лучам разного цвета отвечает разная степень преломляемости в стеклянной призме. Но это было известно и до него, так еще Декарт похожим преломлением на капельках воды объяснял возникновение радуги в природе.
Ньютон продолжает экспериментировать. Он ставит за первой, вторую призму, только перевернутую наоборот. И эта вторая призма собирает радужную полоску обратно в белый луч. Странно, ведь Ньютон считал, что вторая призма будет продолжать расщеплять радужную полоску дальше. Он разрабатывает экран со щелями, что позволяет ему выделить лучи отдельных цветов (монохроматические) и пропускает их через вторую призму. А вот с ними то как раз ничего и не происходит: красный луч остаётся красным, синий – синим, зелёный – зелёным. Призма на них не действует.
Этот опыт не был уже слепым тычком в неизвестность. Ньютон ставил его целенаправленно, уже догадавшись о том, что природа цвета заключена в особенностях самого белого цвета, в том, что белый цвет имеет сложный состав. И опыт с монохроматическими лучами нужен был для того, чтобы подтвердить то, что красный, оранжевый и т.д лучи являются основными, первичными и более ни на что не разложимы.
Так было развеяно заблуждения, что цвет – это смесь света и тьмы. Свет оказался смесью различных цветов. Её то Ньютон и назвал спектром.