|
Томас Юнг.
Физиологическая оптика.
Оптика глаза. Первая научная работа Т. Юнга была посвящена механизму аккомодации глаза при рассматривании предметов, находящихся на различных расстояниях. Существовало три объяснения явления: оно происходит вследствие 1) изменения радиуса кривизны роговицы, 2) деформации глазного хрусталика и 3) изменения расстояний между глазным дном и хрусталиком.
Т. Юнг экспериментально доказал, что применительно к человеческому глазу справедливо второе объяснение. Это вызвало столь резкие возражения ряда крупных научных авторитетов, что ученый усомнился в своей правоте и отказался от сделанного вывода. Однако позднее вновь поставил серию очень тонких и довольно мучительных опытов над самим собой, которые однозначно доказали правильность первоначального вывода. Сейчас объяснение аккомодации человеческого глаза деформацией хрусталика считается общепринятым.
Т. Юнгу принадлежит также первое количественное исследование и объяснение явления астигматизма глаз. Нужно отметить, что современные офтальмологи считают работы Т. Юнга по геометрической оптике глаза основополагающими.
Цветное зрение.
Особенно широкой известностью пользуются работы Т. Юнга по цветному зрению. Недаром современная теория цветного зрения называется теорией Юнга — Гельмгольца.
Как известно, И. Ньютон рассматривал смешение цветов вне связи со свойствами человеческого глаза и считал, что существуют семь первичных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий (индиго) и фиолетовый.
В 1801 г. Т. Юнг прочитал в Королевском Обществе доклад «Теория света и цветов». В нем он прежде всего сообщил результаты проведенных им экспериментов, показавших, что человеческий глаз способен различать от 150 до 170 цветовых оттенков. Далее, исходя из предположения о невозможности представить себе, что каждая чувствительная точка глаза содержит бесчисленное число частиц, каждая из которых способна колебаться в унисон (резонанс) с каждой возможной падающей волной, он ввел представление об ограничении числа этих частиц и о трех главных цветах — красном, желтом и синем. Ученый считал, что каждая частица может колебаться менее или более сильно под действием волн, «отличающихся от точного унисона», и что каждое чувствительное волокно нерва может состоять из трех частей, воспринимающих «свой» главный цвет. Позднее Т. Юнг в качестве главных цветов указал красный, зеленый и фиолетовый.
Для сложения цветов Т. Юнг применил вертушку, называемую теперь диском Максвелла. Им был впервые описан и цветовой треугольник, заменивший цветовой круг Ньютона и применяемый в настоящее время.
Работа Т. Юнга о цветном зрении представляет блестящий образец научной интуиции, ибо прямых доказательств существования в глазу трех типов приемников у ученого не было, да и не могло быть. Он писал, что стремился получить наиболее простую теорию, согласующуюся с опытом. Непосредственные подтверждения справедливости теории Т. Юнга удалось получить Р. Граниту (США) при помощи электрофизиологических методов почти через 150 лет.
Теория цветного зрения Т. Юнга тоже не привлекла внимания ученых. Только через 50 лет Г. Гельмгольц вспомнил о ней и развил ее.
Источник. ж. Физика в школе. №3, 1973. с.16. Фабрикант В.А.