Opticks

Opticks, or, a Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light è un trattato, composto da tre libri, scritto da Isaac Newton e pubblicato per la prima volta in lingua inglese nel 1704 (seguita nel 1706 da una versione in latino) ove, nella pagina titolo di questa prima edizione, non è riportato il nome dello scienziato. Nel trattato Newton descrive la natura della luce mediante la sua rifrazione attraverso prismi e lenti e la sua diffrazione che Newton chiama inflexion, nonché il comportamento delle miscele di colori tramite l’uso degli spettri di luce e di polveri pigmentate.

Contenuto

Il trattato, come scrive Newton nell'advertisement della prima edizione, riporta in parte quanto già inviato alla Royal Society nel 1675 e discusso in alcuni incontri della stessa Società, successivamente ampliato dodici anni dopo. La pubblicazione del trattato, confessa ancora lo stesso autore, risultava ritardata rispetto alla stesura del testo, e sarebbe stata ancora rimandata se non avesse prevalso l’insistenza dei suoi amici, per evitare dispute scientifiche.

Diversamente dall’altra opera di Newton, i Principia, l’Opticks non è basato sull’uso della convenzione geometrica delle proposizioni, sebbene l’autore faccia uso dello stesso termine nel trattato, che sono dimostrate deducendole da proposizioni precedenti o da lemmi o da assiomi. Nel trattato invece gli assiomi servono a definire il significato dei termini tecnici o le proprietà fondamentali della materia e della luce mentre le proposizioni proposte sono dimostrate mediante esperimenti specifici e descritti con cura. Ad esempio con un “Experimentum crucis” o “critical experiment” (esperimento critico) (Book I, Part II, Theorem II), Newton dimostra che il colore della luce corrisponde al suo “degree of refrangibility” (angolo di rifrazione) e che questo angolo non può essere cambiato da una successiva riflessione o rifrazione o facendo passare la luce attraverso un filtro colorato.

L'Opticks rappresenta un grande contributo al progresso della scienza ed è costituito sostanzialmente da un insieme di esperimenti, e di deduzioni ricavate da essi, che coprono un largo spettro di argomenti in quella che successivamente sarà chiamata fisica ottica.

Nel trattato Newton descrive gli esperimenti sulla dispersione, o separazione della luce nello spettro dei suoi colori componenti dimostrando come i colori derivino dall’assorbimento selettivo, dalla riflessione, o dalla trasmissione dei vari componenti della luce incidente.

Struttura del trattato

L’Opticks è costituito da tre libri. Nell'edizione del 1704 è presente un advertisement dell’autore ed in appendice un elenco delle curve del terzo ordine (Enumeratio Linearum tertii ordinis) ed un trattato sulla quadratura delle curve (Tractatus de quadratura curvarum). Nell'’edizione del 1733 vi sono tre advertisement dell'autore e non sono più presenti le appendici.

Primo libro: è costituito da due parti. Nella prima parte l’autore avverte che non è sua intenzione spiegare le proprietà della luce per ipotesi ma di proporle e provarle tramite il ragionamento e gli esperimenti. Nella prima parte Newton espone otto definizioni e otto assiomi quindi seguono otto proposizioni mentre nella seconda parte vi sono unicamente undici proposizioni.
Secondo libro: è costituito da quattro parti. Nella prima parte sono descritte le osservazioni concernenti le riflessioni, le rifrazioni e i colori di sottili corpi trasparenti. Nella seconda parte sono riportate alcune annotazioni sulle osservazioni precedenti mentre nella terza parte vengono descritti i colori dei corpi naturali e le analogie tra questi e i colori di piastre trasparenti sottili. Nella parte quarta, infine, vengono riportate le osservazioni concernenti la riflessione e i colori di spesse lastre lucide e trasparenti.
Terzo libro: è costituito da una unica parte con le osservazioni concernenti la diffrazione (inflexion) dei raggi di luce e dei colori che ne derivano.