牛頓在光學方面發明了什麼

1. 牛頓一生發明了什麼東西

牛頓不是發明家，沒有發明什麼物品。不過他發現了許多規律，提出了許多定理。具體如下：
1、發表的論文《自然定律》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的基礎。
2、他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；為太陽中心說提供了強有力的理論支持，並推動了科學革命。
3、在力學上，牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理，提出牛頓運動定律。在光學上，他發明了反射望遠鏡，並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，並研究了音速。
4、在數學上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理，提出了「牛頓法」以趨近函數的零點，並為冪級數的研究做出了貢獻。
5、在經濟學上，牛頓提出金本位制度。
6、天文成就
牛頓1672年創制了反射望遠鏡。他用質點間的萬有引力證明，密度呈球對稱的球體對外的引力都可以用同質量的質點放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關，而且同太陽的方位有關。牛頓預言地球不是正球體。歲差就是由於太陽對赤道突出部分的攝動造成的。
7、哲學成就
牛頓的哲學思想基本屬於自發的唯物主義，他承認時間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻，但他也不能不受時代的限制。例如，他把時間、空間看作是同運動著的物質相脫離的東西，提出了所謂絕對時間和絕對空間的概念；
他對那些暫時無法解釋的自然現象歸結為上帝的安排，提出一切行星都是在某種外來的「第一推動力」作用下才開始運動的說法。

2. 牛頓發明了什麼東西

牛頓發明了：牛頓三大運動定律、反射式望遠鏡、牛頓軌道大炮、牛頓貓洞、製造彩虹等。

一：牛頓三大運動定律

在1704年，牛頓寫了一本關於光的折射的書。這本名為「光學」的著作改變了我們對光和顏色的認知。當代科學家知道當光在雨滴中發生折射和反射時形成了彩虹，但他們卻不知道為什麼彩虹是如此的五彩繽紛。當牛頓在劍橋第一次開始研究時，普遍的理論就是水以某種方式把太陽光染成不同的顏色。牛頓使用一個燈和一個三棱鏡，通過一個三棱鏡把白色光分離成彩虹的顏色。不管怎樣，反射光線到另一個棱鏡後，牛頓又把他們恢復成白色光，證明了顏色是光本身的一個特性。

3. 牛頓發明了什麼

他發明了反射式望遠鏡

牛頓（Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日~1727年3月31日）爵士，英國皇家學會會員，是專一位英國物理學家、屬數學家、天文學家、自然哲學家和煉金術士。
他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；從而消除了對太陽中心說的最後一絲疑慮，並推動了科學革命。
在力學上，牛頓闡明了動量和角動量守恆之原理。
在光學上，他發明了反射式望遠鏡，並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，並研究了音速。
在數學上，牛頓與戈特弗里德·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理，提出了「牛頓法」以趨近函數的零點，並為冪級數的研究作出了貢獻

4. 牛頓發明了什麼

牛頓不是發明家，沒有發明什麼物品。不過他發現了許多規律，提出了許多定理。具體如下：

1、發表的論文《自然定律》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的基礎。

2、他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；為太陽中心說提供了強有力的理論支持，並推動了科學革命。

3、在力學上，牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理，提出牛頓運動定律。在光學上，他發明了反射望遠鏡，並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，並研究了音速。

4、在數學上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理，提出了「牛頓法」以趨近函數的零點，並為冪級數的研究做出了貢獻。

5、在經濟學上，牛頓提出金本位制度。

6、天文成就

牛頓1672年創制了反射望遠鏡。他用質點間的萬有引力證明，密度呈球對稱的球體對外的引力都可以用同質量的質點放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關，而且同太陽的方位有關。牛頓預言地球不是正球體。歲差就是由於太陽對赤道突出部分的攝動造成的。

7、哲學成就

牛頓的哲學思想基本屬於自發的唯物主義，他承認時間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻，但他也不能不受時代的限制。例如，他把時間、空間看作是同運動著的物質相脫離的東西，提出了所謂絕對時間和絕對空間的概念；

他對那些暫時無法解釋的自然現象歸結為上帝的安排，提出一切行星都是在某種外來的「第一推動力」作用下才開始運動的說法。

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人物軼事

在中小學教科書中，學生們肯定不止一次接觸到牛頓這一非同凡響的名字。正如人們所熟知的那樣，他是英國偉大的物理學家、數學家和天文學家，提出過萬有引力定律、力學三大定律、白光由各色光組成的理論，並開創了微積分學，等等。

在邁克爾·懷特所著的《100位傑出人物》一書中，艾薩克·牛頓（1642～1727年）被列為最具影響力人物之第二，排在穆罕默德之後，耶穌基督之前。他之所以能夠獲得如此殊榮，當然是因為他對科學發展的傑出貢獻。

人們往往傾向於把科學史上具有劃時代意義的偉大科學家看作是品德高尚的天才和聖人，無數榮譽和光環圍繞著他們，使人們難以了解他們作為普通人的真實性情。新近出版的《牛頓傳：最後的煉金術士》，通過大量翔實的資料和原始檔案，還原了一個真實的牛頓。

這位站立在巫術終結和科學興起的歷史轉折點上的天才，通過對未知世界永無止境的探索，使他成為有史以來最偉大的科學家之一，也使他將自己一生中更多的精力花費在煉金術上，牛頓總共留下50多萬英文單詞的煉金術手稿和100多萬單詞的神學手稿，而這些工作與他的科學發現很難說是毫無關聯的。除此之外，他還專門研究過治療想像中他所患疾病的葯物。

此書作者基於科學發生學的視角，提出了牛頓痴迷煉金術與奠立近代科學基礎之間的重大關聯。他藉助牛頓遺留下來的重要信件和從未發表過的筆記，闡釋了牛頓從事煉金術和神學研究對於他發現萬有引力，以及後來進行的統一場論研究的作用。

值得一提的是，直到1936年，牛頓真實的另一面才逐漸顯露出來，而這要歸功於20世紀的經濟學大師、牛頓研究者約翰·梅納德·凱恩斯。當時有一批牛頓遺留下來的文件在蘇富比拍賣公司拍賣，這些文件是大約50年前由劍橋大學所接受的捐贈中被認為「不具科學價值」的一部分收藏品。結果，凱恩斯在拍賣中購得這批文件。

凱恩斯在研讀這批從未向世人公布過的秘密文件後，於1942年在英國皇家學會發表演說，將歷史上這位最著名和最崇高的科學家描繪成一個受到爭議的性格偏執者。

凱恩斯對牛頓的重新評價值得我們正視和思考：「從18世紀以來，牛頓一向被認為是第一個，也是最偉大的近代科學家，是一個理性主義者，他教導我們作出冷靜的思考和無偏的推理。可是現在我要說，我不認為如此，我不認為任何人在看完那一箱文件之後，還會把他看成是那樣一位道德高尚的偉人。」

萊布尼茨和牛頓各自獨立地創造了微積分，盡管牛頓發現微積分要比萊布尼茨早若干年，但他很晚才出版自己的著作。於是，誰是微積分的第一創造者，成了當時科學界爭吵的一件大事。牛津大學教授基爾在<哲學通報>上發表一篇討論離心力的文章，文中把發明微積分的主要功勞記在牛頓名下，同時也提到了萊布尼茲。<哲學通報>到達萊布尼茲手上，立即惹怒了他。

萊布尼茲寄信給皇家學會，要求收回那種說法。當萊布尼茲在<教師學報>上寫了一篇評論，嚴厲批評牛頓的工作時，立場堅定的爭論就開始了。萊布尼茲使用的外交手段，是把自己隱藏在無所不知的編輯名義下，匿名寫下這篇評論的，而<教師學報>是萊布尼茲本人在1682年創辦並自任主編的雜志。

那並非一場公開的戰爭，萊布尼茲一方面在大眾面前贊揚牛頓，一方面唆使別人，特別要約翰伯努利寫信攻擊牛頓來為他辯護，伯努利照他的意思去做，沒有在信上署名。萊布尼茨請求英國皇家學會予以裁定，而作為皇家學會會長的牛頓指定了一個公正的委員會來審查，皇家學會發表結論，正式譴責萊布尼茨剽竊。

至於牛頓為什麼痴迷於煉金術，我們要考慮他所處的時代背景.在17世紀，煉金術和化學摻雜在一起，因為這時的化學還沒有從煉金術中脫離出來，一個人要想研究化學而不接觸煉金術是不可能的。因為沒有人可以找出一本17世紀的沒有煉金術內容化學著作。

而牛頓對於化學一定充滿了求知慾。所以他像研究數學物理那樣去研究化學，而可以供他參考自學的書只有煉金術著作，所以他不得不選擇煉金術。

其實試圖把化學從煉金術中分離出來的就是牛頓，因為他曾經寫過一本名叫《化學》的書，後來在那次大火中被燒毀了，所以他對化學的貢獻我們一無所知。留下的只是他學習過程中的一些手稿，一些沒有經過分離的煉金術資料。

如果我們以今天的眼光來審視煉金術，我們應當承認它至少帶來了一些有用的技術和工具。並且煉金術可能或多或少地激發了牛頓的靈感，有助於他在科學領域中的探索和發現。

科學巨人同樣可能走向歧途，他們的人格或個性也可能存在著這樣或那樣的缺陷，但是他們對世界文明的貢獻是第一位的，而這些有利於社會進步的探索永遠不會被貶低或者忘卻。

5. 牛頓所發明對人類的貢獻有什麼

力學方面的貢獻 牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究，總結出了物體運動的三個基本定律：①任何物體在不受外力或所受外力的合力為零時，保持原有的運動狀態不變，即原來靜止的繼續靜止，原來運動的繼續作勻速直線運動。②任何物體在外力作用下，運動狀態發生改變，其動量隨時間的變化率與所受的合外力成正比。通常可表述為：物體的加速度與所受的合外力成正比，與物體的質量成反比，加速度的方向與合外力的方向一致。③當物體甲給物體乙一個作用力時，物體乙必然同時給物體甲一個反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，而且在同一直線上。這三個非常簡單的物體運動定律，為力學奠定了堅實的基礎，並對其他學科的發展產生了巨大影響。第一定律的內容伽利略曾提出過，後來R.笛卡兒作過形式上的改進，伽利略也曾非正式地提到第二定律的內容。第三定律的內容則是牛頓在總結C.雷恩、J.沃利斯和C.惠更斯等人的結果之後得出的。

牛頓是萬有引力定律的發現者。他在1665～1666年開始考慮這個問題。1679年，R.胡克在寫給他的信中提出，引力應與距離平方成反比，地球高處拋體的軌道為橢圓，假設地球有縫，拋體將回到原處，而不是像牛頓所設想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒有回信，但採用了胡克的見解。在開普勒行星運動定律以及其他人的研究成果上，他用數學方法導出了萬有引力定律。

牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中，創立了經典力學理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運動的宏觀運動規律，實現了自然科學的第一次大統一。這是人類對自然界認識的一次飛躍。
牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說：流體部分之間由於缺乏潤滑性而引起的阻力，如果其他都相同，與流體部分之間分離速度成比例。現在把符合這一規律的流體稱為牛頓流體，其中包括最常見的水和空氣，不符合這一規律的稱為非牛頓流體。
在給出平板在氣流中所受阻力時，牛頓對氣體採用粒子模型，得到阻力與攻角正弦平方成正比的結論。這個結論一般地說並不正確，但由於牛頓的權威地位，後人曾長期奉為信條。20世紀,T.von卡門在總結空氣動力學的發展時曾風趣地說，牛頓使飛機晚一個世紀上天。
關於聲的速度，牛頓正確地指出，聲速與大氣壓力平方根成正比，與密度平方根成反比。但由於他把聲傳播當作等溫過程,結果與實際不符，後來P.-S.拉普拉斯從絕熱過程考慮，修正了牛頓的聲速公式。
其他方面的貢獻 主要有以下四個方面：
①數學方面 牛頓在前人工作的基礎上，提出「流數(fluxion)法」,建立了二項式定理，並和G.W.萊布尼茲幾乎同時創立了微積分學，得出了導數、積分的概念和運演算法則，闡明了求導數和求積分是互逆的兩種運算，為數學的發展開辟了一個新紀元。
②光學方面 牛頓曾致力於顏色的現象和光的本性的研究。1666年，他用三棱鏡研究日光，得出結論：白光是由不同顏色(即不同波長)的光混合而成的，不同波長的光有不同的折射率。在可見光中,紅光波長最長,折射率最小;紫光波長最短,折射率最大。牛頓的這一重要發現成為光譜分析的基礎，揭示了光色的秘密。牛頓還曾把一個磨得很精、曲率半徑較大的凸透鏡的凸面，壓在一個十分光潔的平面玻璃上,在白光照射下可看到,中心的接觸點是一個暗點，周圍則是明暗相間的同心圓圈。後人把這一現象稱為「牛頓環」。他創立了光的「微粒說」，從一個側面反映了光的運動性質，但牛頓對光的「波動說」並不持反對態度。1704年,他出版了《光學》一書，系統闡述他在光學方面的研究成果。
③熱學方面 牛頓確定了冷卻定律，即當物體表面與周圍有溫差時，單位時間內從單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。
④天文學方面 牛頓1672年創制了反射望遠鏡。他用質點間的萬有引力證明，密度呈球對稱的球體對外的引力都可以用同質量的質點放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關，而且同太陽的方位有關。牛頓預言地球不是正球體。歲差就是由於太陽對赤道突出部分的攝動造成的。

牛頓的哲學思想基本屬於自發的唯物主義，他承認時間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻，但他也不能不受時代的限制。例如，他把時間、空間看作是同運動著的物質相脫離的東西，提出了所謂絕對時間和絕對空間的概念；他對那些暫時無法解釋的自然現象歸結為上帝的安排，提出一切行星都是在某種外來的「第一推動力」作用下才開始運動的說法。
《自然哲學的數學原理》 牛頓最重要的著作,1687年出版。該書總結了他一生中許多重要發現和研究成果，其中包括上述關於物體運動的定律。他說，該書「所研究的主要是關於重、輕流體抵抗力及其他吸引運動的力的狀況，所以我們研究的是自然哲學的數學原理。」該書傳入中國後，中國數學家李善蘭曾譯出一部分，但未出版，譯稿也遺失了。現有的中譯本是數學家鄭太朴翻譯的，書名為《自然哲學之數學原理》，1931年商務印書館初版，1957、1958年兩次重印。

6. 牛頓有什麼重要發明

二項式定理 在一六六五年，剛好二十二歲的牛頓發現了二項式定理，這對於微積分的充分發展是必不可少的一步。二項式定理在組合理論、開高次方、高階等差數列求和，以及差分法中有廣泛的應用。 創建微積分 牛頓在數學上最卓越的成就是創建微積分。他超越前人的功績在於，他將古希臘以來求解無限小問題的各種特殊技巧統一為兩類普遍的演算法－－微分和積分，並確立了這兩類運算的互逆關系，如：面積計算可以看作求切線的逆過程。 方程論與變分法 牛頓在代數方面也作出了經典的貢獻，他的《廣義算術》大大推動了方程論。他發現實多項式的虛根必定成雙出現，求多項式根的上界的規則，他以多項式的系數表示多項式的根ｎ次冪之和公式，給出實多項式虛根個數的限制的笛卡兒符號規則的一個推廣。 牛頓第—運動定律是伽利略發現的。這個定律闡明，如果物體處於靜止或作恆速直線運動，那麼只要沒有外力作用，它就仍將保持靜止或繼續作勻速直線運動。這個定律也稱慣性定律，它描述了力的一種性質：力可以使物體由靜止到運動和由運動到靜止，也可以使物體由一種運動形式變化為另一種形式。此被稱為牛頓第一定律。力學中最重要的問題是物體在類似情況下如何運動。牛頓第二定律解決了這個問題；該定律被看作是古典物理學中最重要的基本定律。牛頓第二定律定量地描述了力能使物體的運動產生變化。它說明速度的時間變化率（即加速度a與力F成正比，而與物體的質量里成反比，即a=F/m或F＝ma；力越大，加速度也越大；質量越大，加速度就越小。力與加速度都既有量值又有方向。加速度由力引起，方向與力相同；如果有幾個力作用在物體上，就由合力產生加速度，第二定律是最重要的，動力的所有基本方程都可由它通過微積分推導出來。 此外，牛頓根據這兩個定律制定出第三定律。牛頓第三定律指出，兩個物體的相互作用總是大小相等而方向相反。對於兩個直接接觸的物體，這個定律比較易於理解。書本對子桌子向下的壓力等於桌子對書本的向上的托力，即作用力等於反作用力。引力也是如此，飛行中的飛機向上拉地球的力在數值上等於地球向下拉飛機的力。牛頓運動定律廣泛用於科學和動力學問題上。 牛頓運動定律 牛頓運動定律是艾薩克·牛頓提出了物理學的三個運動定律的總稱，被譽為是經典物理學的基礎。 為「牛頓第一定律（慣性定律：一切物體在不受任何外力的作用下，總保持勻速直線運動 狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。——它明確了力和運動的關系及提出了慣性的概念）」、「牛頓第二定律（物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。）公式：F=kma（當m單位為kg，a單位為m/s2時，k=1）、牛頓第三定律（兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，方向相反。）」 光學貢獻 在牛頓以前，墨子、培根、達·芬奇等人都研究過光學現象 。反射定律是人們很早就認識的光學定律之一。近代科學興起的時候，伽利略靠望遠鏡發現了「新宇宙」，震驚了世界。荷蘭數學家斯涅爾首先發現了光的折射定律。笛卡爾提出了光的微粒說…… 牛頓以及跟他差不多同時代的胡克、惠更斯等人，也像伽利略、笛卡爾等前輩一樣，用極大的興趣和熱情對光學進行研究。1666年，牛頓在家休假期間，得到了三棱鏡，他用來進行了著名的色散試驗。一束太陽光通過三棱鏡後，分解成幾種顏色的光譜帶，牛頓再用一塊帶狹縫的擋板把其他顏色的光擋住，只讓一種顏色的光在通過第二個三棱鏡，結果出來的只是同樣顏色的光。這樣，他就發現了白光是由各種不同顏色的光組成的，這是第一大貢獻。 牛頓望遠鏡 牛頓為了驗證這個發現，設法把幾種不同的單色光合成白光，並且計算出不同顏色光的折射率，精確地說明了色散現象。揭開了物質的顏色之謎，原來物質的色彩是不同顏色的光在物體上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛頓把自己的研究成果發表在《皇家學會哲學雜志》上，這是他第一次公開發表的論文。 許多人研究光學是為了改進折射望遠鏡。牛頓由於發現了白光的組成，認為折射望遠鏡透鏡的色散現象是無法消除的(後來有人用具有不同折射率的玻璃組成的透鏡消除了色散現象)，就設計和製造了反射望遠鏡。 牛頓不但擅長數學計算，而且能夠自己動手製造各種試驗設備並且作精細實驗。為了製造望遠鏡，他自己設計了研磨拋光機，實驗各種研磨材料。公元1668年，他製成了第一架反射望遠鏡樣機，這是第二大貢獻。公元1671年，牛頓把經過改進得反射望遠鏡獻給了皇家學會，牛頓名聲大震，並被選為皇家學會會員。反射望遠鏡的發明奠定了現代大型光學天文望遠鏡的基礎。 同時，牛頓還進行了大量的觀察實驗和數學計算，比如研究惠更斯發現的冰川石的異常折射現象，胡克發現的肥皂泡的色彩現象，「牛頓環」的光學現象等等。 牛頓還提出了光的「微粒說」，認為光是由微粒形成的，並且走的是最快速的直線運動路徑。他的「微粒說」與後來惠更斯的「波動說」構成了關於光的兩大基本理論。此外，他還製作了牛頓色盤等多種光學儀器。 構築力學大廈 牛頓是經典力學理論的集大成者。他系統的總結了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律。 在牛頓以前，天文學是最顯赫的學科。但是為什麼行星一定按照一定規律圍繞太陽運行？天文學家無法圓滿解釋這個問題。萬有引力的發現說明，天上星體運動和地面上物體運動都受到同樣的規律——力學規律的支配。 早在牛頓發現萬有引力定律以前，已經有許多科學家嚴肅認真的考慮過這個問題。比如開普勒就認識到，要維持行星沿橢圓軌道運動必定有一種力在起作用，他認為這種力類似磁力，就像磁石吸鐵一樣。1659年，惠更斯從研究擺的運動中發現，保持物體沿圓周軌道運動需要一種向心力。胡克等人認為是引力，並且試圖推到引力和距離的關系。 1664年，胡克發現彗星靠近太陽時軌道彎曲是因為太陽引力作用的結果；1673年，惠更斯推導出向心力定律；1679年，胡克和哈雷從向心力定律和開普勒第三定律，推導出維持行星運動的萬有引力和距離的平方成反比。 牛頓自己回憶，1666年前後，他在老家居住的時候已經考慮過萬有引力的問題。最有名的一個說法是：在假期里，牛頓常常在花園里小坐片刻。有一次，象以往屢次發生的那樣，一個蘋果從樹上掉了下來…… 一個蘋果的偶然落地，卻是人類思想史的一個轉折點，它使那個坐在花園里的人的頭腦開了竅，引起他的沉思：究竟是什麼原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢？牛頓思索著。終於，他發現了對人類具有劃時代意義的萬有引力。 牛頓高明的地方就在於他解決了胡克等人沒有能夠解決的數學論證問題。1679年，胡克曾經寫信問牛頓，能不能根據向心力定律和引力同距離的平方成反比的定律，來證明行星沿橢圓軌道運動。牛頓沒有回答這個問題。1685年，哈雷登門拜訪牛頓時，牛頓已經發現了萬有引力定律：兩個物體之間有引力，引力和距離的平方成反比，和兩個物體質量的乘積成正比。 當時已經有了地球半徑、日地距離等精確的數據可以供計算使用。牛頓向哈雷證明地球的引力是使月亮圍繞地球運動的向心力，也證明了在太陽引力作用下，行星運動符合開普勒運動三定律。 在哈雷的敦促下，1686年底，牛頓寫成劃時代的偉大著作《自然哲學的數學原理》一書。皇家學會經費不足，出不了這本書，後來靠了哈雷的資助，這部科學史上最偉大的著作之一才能夠在1687年出版。 牛頓在這部書中，從力學的基本概念(質量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發，運用他所發明的微積分這一銳利的數學工具，不但從數學上論證了萬有引力定律，而且把經典力學確立為完整而嚴密的體系，把天體力學和地面上的物體力學統一起來，實現了物理學史上第一次大的綜合。 牛頓的三大衡定 物質不滅定律，說的是物質的質量不滅；能量守恆定律，說的是物質的能量守恆；動量守恆定律。 牛頓公式 設X1表示物體與第一焦點的距離，而X2表示光像與第二焦點的距離 X1X2=f1f2 這一關系式叫做牛頓公式，其形式較1/u +1/v +1/f 簡單，且對稱性更顯著，運用時也較方便。

7. 牛頓的發明有哪些

1.以牛頓三大運動定律為基礎建立牛頓力學。
2.發現萬有引力定律。
3.建立行星定律理論的基礎。
4.致力於三菱鏡色散之研究並發明反射式望遠鏡。
5.發現數學的二項式定理及微積分法等。
6.近代原子理論的起源
被譽為近代科學的開創者牛頓，在科學上作出了巨大貢獻。他的三大成就——光的分析、萬有引力定律和微積分學，對現代科學的發展奠定了基礎。

牛頓為什麼能在科學上獲得巨大成就？他怎樣由一個平常的人成為一個偉大的科學家？要回答這些問題，我們不禁要聯想到他刻苦學習和勤奮工作的幾個故事。

「我一定要超過他！」

一談到牛頓，人們可能認為他小時候一定是個「神童」、「天才」、有著非凡的智力。其實不然，牛頓童年身體瘦弱，頭腦並不聰明。在家鄉讀書的時候，很不用功，在班裡的學習成績屬於次等。但他的興趣卻是廣泛的，游戲的本領也比一般兒童高。平時他愛好製作機械模型一類的玩藝兒，如風車、水車、日晷等等。他精心製作的一隻水鍾，計時較准確，得到了人們的贊許。

有時，他玩的方法也很奇特。一天，他作了一盞燈籠掛在風箏尾巴上。當夜幕降臨時，點燃的燈籠借風箏上升的力升入空中。發光的燈籠在空中流動，人們大驚，以為是出現了彗星。盡管如此，因為他學習成績不好，還是經常受到歧視。

當時，封建社會的英國等級制度很嚴重，中小學里學習好的學生，可以歧視學習差的同學。有一次課間游戲，大家正玩得興高采烈的時候，一個學習好的學生借故踢了牛頓一腳，並罵他笨蛋。牛頓的心靈受到這種刺激，憤怒極了。他想，我倆都是學生，我為什麼受他的欺侮？我一定要超過他！從此，牛頓下定決心，發奮讀書。他早起晚睡，抓緊分秒、勤學勤思。

經過刻苦鑽研，牛頓的學習成績不斷提高，不久就超過了曾欺侮過他的那個同學，名列班級前茅。

籬笆下的樂趣

世界上有許多著名的科學家的家境是清貧的。他們在通往成功的道路上，都曾與困苦的境遇作過頑強的斗爭。牛頓少年時代的境遇也是十分令人同情的。

牛頓一六四二年出生在英國一個普通農民的家裡。在牛頓出生前不久，他的父親就去世了。母親在他兩歲那年改嫁了。當牛頓十四歲的時候，他的繼父不幸故去了，母親回到家鄉，牛頓被迫休學回家，幫助母親種田過日子。母親想培養他獨立謀生，要他經營農產品的買賣。

一個勤奮好學的孩子多麼不願意離開心愛的學校啊！他傷心地哭鬧了幾次，母親始終沒有回心轉意，最後只得違心地按母親的意願去學習經商。每天一早，他跟一個老僕人到十幾里外的大鎮子去做買賣。牛頓非常不喜歡經商，把一切事務都交託老僕人經辦，自己卻偷偷跑到一個地方去讀書。

時光漸漸流逝，牛頓越發對經商感到厭惡，心裡所喜歡的只是讀書。後來，牛頓索性不去鎮里營商了，僅囑老僕人獨去。怕家裡人發覺，他每天與老僕人一同出去，到半路停下，在一個籬笆下讀書。每當下午老僕人歸來時，再一同回家。

這樣，日復一日，籬笆下的讀書生活倒也其樂無窮。一天，他正在籬笆下興致勃勃地讀書，趕巧被過路的舅舅看見。舅舅一看這個情景，很是生氣，大聲責罵他不務正業；把牛頓的書搶了過來。舅舅一看他所讀的是數學書，上面畫著種種記號，心裡受到感動。舅舅一把抱住牛頓，激動地說：「孩子，就按你的志向發展吧，你的正道應該是讀書。」

回到家裡後，舅舅竭力勸說牛頓的母親，讓牛頓棄商就學。在舅舅的幫助下，牛頓如願以償地復學了。

在暴風中研究和計算風力

時間對人是一視同仁的，給人以同等的量，但人對時間的利用不同，而所得的知識也大不一樣。

牛頓十六歲時數學知識還很膚淺，對高深的數學知識甚至可以說是不懂。「知識在於積累，聰明來自學習」。牛頓下決心靠自己的努力攀上數學的高峰。在基礎差的不利條件下，牛頓能正確認識自己，知難而進。他從基礎知識、基本公式重新學起，扎扎實實、步步推進。他研究完了歐幾里德幾何學後，又研究笛卡兒幾何學，對比之下覺得歐幾里德幾何學膚淺，便悉心鑽研笛氏
幾何學，直到掌握要領、融會貫通。遂之發明了代數二項式定理。傳說中牛頓「大暴風中算風力」的佳話，可為牛頓身體力學的佐證。有一天，天刮著大風暴。風撒野地呼號著，塵土飛揚，迷迷漫漫，使人難以睜眼。牛頓認為這是個准確地研究和計算風力的好機會。於是，便拿著用具，獨自在暴風中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。幾次沙塵迷了眼睛，幾次風吹走了算紙，幾次風使他不得不暫停工作，但都沒有動搖他求知的慾望。他一遍又一遍，終於求得了正確的數據。他快樂極了，急忙跑回家去，繼續進行研究。有志者事竟成。經過勤奮學習，牛頓為自己的科學高塔打下了深厚的基礎。不久，牛頓的數學高塔就建成了，二十二歲時發明了微分學，二十三歲時發明了積分學，為人類科學事業作出了巨大貢獻。

萬有引力和光的秘密

牛頓二十三歲時，鼠疫流行於倫敦。劍橋大學為預防學生受傳染，通告學生休學回家避疫，學校暫時關閉。牛頓回到故鄉林肯郡鄉下。在鄉下度過的休學日子裡，他從沒間斷過學習和研究。萬有引力、微積分、光的分析等發明的基礎工作，都是這個期間完成的。

那時，鄉下的孩子是常常用投石器打幾個轉轉之後，把石拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過，而牛奶不掉下來。

這些事實使他懷疑起來：「什麼力量使投石器裡面的石頭，以及水桶里的牛奶不掉下來呢？對於這個問題，他曾想到刻卜勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這時，牛頓一頭扎進「引力」的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規律。他首先推求月球距
地球的距離，由於引用的資料數據不正確，計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉，每分鍾的向心加速度應是十六英尺，但據推算僅得十三點九英尺。在失敗的困境中，牛頓毫不灰心和氣餒，反而以更大的努力進行辛勤地研究。整整經過了七個春秋寒暑，到三十歲時終於把舉世聞名的「萬有引力定律」全面證明出來，奠定了理論天文學、天體力學的基礎。

這時期牛頓還對光學進行了研究，發現了顏色的根源。一次，他在用自製望遠鏡觀察天體時，無論怎樣調整鏡片，視點總是不清楚。他想，這可能與光線的折光有關。接著就實驗起來。他在暗室的窗戶上留一個小圓孔用來透光，在室內窗孔後放一個三棱鏡，在三棱鏡後掛好白屏接受通過三棱鏡折進的光。結果，大出意外，牛頓驚異地看到，白屏上所接受的折光呈橢圓形，兩端
現出多彩的顏色來。對這個奇異的現象，牛頓進行了深入的思考。得知光受折射後，太陽的白光散為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。因此，白光（陽光）是由紅、橙、黃、綠、藍、 靛、紫七色光線匯合而成。自然界雨後天晴，陽光經過天空中余圍的雨滴的折射、反射，形成五彩繽紛的虹霓，正是這個道理。

經過進一步研究，牛頓指出世界萬物所以有顏色，並非其自身有顏色。太陽普照萬物，各物體只吸收它所接受的顏色，而將它所不能接受的顏色反射出來。這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色。這一學說准確地道出顏色的根源，世界上自古以來所出現的各種顏色學說都被它所推翻。

牛頓所以能取得如此巨大的成就，早年苦學所打下的深厚數學基礎起了重要作用。

進入忘我的境界

在一個崎嶇的山路上，一位白發蒼蒼的老人牽著一匹馬在緩緩登山。人在前面慢慢地走，馬在後面一步步地跟，山谷中響著單調的馬蹄聲。走啊，走啊，馬突然脫韁而跑，老人由於沉浸在極度的思索之中，竟沒有發覺。老人依然不畏艱難地登著山，手裡還牽著那根馬韁繩。當他登到較平坦的地方想要騎馬時 一拉韁繩，拽到面前的只是一根繩，回頭一看馬早已沒有了。

牛頓每天除抽出少量的時間鍛煉身體外，大部分時間是在書房裡度過的。一次，在書房中，他一邊思考著問題，一邊在煮雞蛋。苦苦地思索，簡直使他痴呆。突然，鍋里的水沸騰了，趕忙掀鍋一看，「啊！」他驚叫起來，鍋里煮的卻是一塊懷表。原來他考慮問題時竟心不在焉地隨手把懷表當做雞蛋放在鍋里了。

還有一次，牛頓邀請一位朋友到他家吃午飯。他研究科學入了迷，把這件事忘掉了。他的傭人照例只准備了牛頓個人吃的午飯。臨近中午，客人應邀而來。客人看見牛頓正在埋頭計算問題，桌上、床上擺著稿紙、書籍。看到這種情形，客人沒有打攪牛頓，見桌上擺著飯菜，以為是給他准備的，便坐下吃了起來。吃完後就悄悄地走了。當牛頓把題計算完了，走到餐桌旁准備吃午
飯時，看見盤子里吃過的雞骨頭，恍然大悟地說：「我以為我沒有吃飯呢，我還是吃了。」

這些故事究竟是真是假，並不關重要，不過表明了牛頓是一個怎樣沉思默想，不修邊幅，虛己斂容的人，他對科學極度的專心，總是想著星辰的旋轉，宇宙的變化，而進入了忘我的境界。

謙虛謹慎、一絲不苟的學風

「寬闊的河流平靜，學識淵博的人謙虛。」凡是對人類發展作出巨大貢獻的偉大人物，都有謙虛的美德。牛頓每當在科學上獲得偉大成就時，從不沾沾自喜，自以為很了不起，急忙出版著作，以揚名於世。

當牛頓費盡心血算出「萬有引力定律」後，沒有急於發表。而是繼續孜孜不倦地深思了數年，研究了數年，埋頭於數字計算之中，從未對任何人講過一句。後來，牛頓的朋友，大天文學家哈雷（彗星的發現者），在證明一個關於行星軌道的規律遇到困難時，專程登門請教牛頓。牛頓把自己關於計算「萬有引力」的書稿交給哈雷看。哈雷看後才知道他所要請教的問題，正是牛頓
早已解決、早已算好了的問題，心裡欽羨不已。

在一六八四年十一月某一天，哈雷又到牛頓的寓所拜訪。當談到有關天文學的學術問題時，牛頓拿出寫好的關於論證「萬有引力」的論文，請哈雷提意見。哈雷看後，對這一巨著感到非常驚訝。他欣喜地對牛頓說：「這真是偉大的論證、偉大的著作！」他再三奉勸牛頓盡快發表這部偉大著作，以造福於人類。可是牛頓沒有聽信朋友的好意勸告，輕易地發表自己的著作。而是經
過長時間的一絲不苟的反復驗證和計算，確認正確無誤後，才於一六八七年七月將《自然哲學的數學原理》發表於世。

牛頓是個十分謙虛的人，從不自高自大。曾經有人問牛頓：「你獲得成功的秘訣是什麼？」牛頓回答說：「假如我有一點微小成就的話，沒有其它秘訣，唯有勤奮而已。」他又說：「假如我看得遠些，那是因為我站在巨人們的肩上。」這些話多麼意味深長啊！它生動地道出牛頓獲得巨大成就的奧妙所在，這就是在前人研究成果的基礎上，以獻身的精神，勤奮地創造，開辟出科
學的新天地。

8. 求牛頓在光學領域上的貢獻的詳細.

1.推導出了近軸光學成像公式，即牛頓公式，解決了經透鏡成像的物象位置關系
2.將太陽光射入三棱鏡，出射光呈現出七彩色，由此發現了白光是由各種不同顏色的光組成，進而精確地說明了光的色散。
3.牛頓認為折射望遠鏡透鏡的色散現象是無法消除的(但可用具有不同折射率的玻璃組成的透鏡組消除色散)，就設計和製造了反射望遠鏡。
4.將平行光射入放在平板上的半圓透鏡，可觀察到明暗相間的條紋，即牛頓環
5.牛頓提出光的微粒說。

9. 牛頓最早發明了什麼

不清楚。
艾薩克·牛頓（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，英國皇家學會會長，英國著名的物理學家，網路全書式的「全才」，著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。
他在1687年發表的論文《自然定律》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；為太陽中心說提供了強有力的理論支持，並推動了科學革命。
在力學上，牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理，提出牛頓運動定律。在光學上，他發明了反射望遠鏡，並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，並研究了音速。
在數學上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理，提出了「牛頓法」以趨近函數的零點，並為冪級數的研究做出了貢獻。
在經濟學上，牛頓提出金本位制度。