Összefoglaló Newton-gyűrűk
Összefoglaló a témáról:
Newton gyűrűk - gyűrű-interferencia maximumok és minimumok körül megjelenő tapintási pont enyhén ívelt domború lencsét és a sík párhuzamos lemezt, amikor a fény áthalad a lencse és egy tányérra.
Egyszerű interferencia minta keletkezik egy vékony réteg levegő között az üveglap és a megállapított rajta plán lencsét, egy gömb alakú felület, amely egy nagy görbületi sugara. Ez a beavatkozás minta koncentrikus gyűrűk, az úgynevezett koltsaNyutona.
Vegyünk egy sík-domború lencse, amelynek egy kis görbület a gömb alakú felület, és helyezzük egy üveglap. Óvatosan nézett a sík felület a lencse (lehetőleg egy nagyítóval), meg fogja találni a helyét a kontaktlencse és a pogácsát, és egy sötét folt körül egy sor kis szivárvány gyűrű. A távolságok szomszédos gyűrűk között, gyorsan csökken növekvő sugárral. Ez Newton-gyűrűk. Newton figyelte és tanulmányozta őket, nem csak ebben a világban, hanem a fény a lencse egyszínű (monokromatikus) fény. Kiderült, hogy a sugarak a gyűrűk ugyanazt a sorszámot megnő, ha megy a lila-piros véglet; piros gyűrű maximális méretét.
A klasszikus a jelenség magyarázata
Kielégítően megmagyarázni, miért van olyan gyűrűk, Newton nem tudott. Jung sikerült. Kövessük a munkája során érvelés. Ezek azon a feltételezésen alapul, hogy a fény - egy hullám. Vegyük azt az esetet, amikor egy bizonyos hullámhosszú esik szinte merőleges a sík-domború lencse (ábra. 1).
Példa Newton gyűrűk
Hullám 1 jelenik meg eredményeként tükröződés a konvex felület a lencse a határ üveg - a levegő és a hullám 2 - eredményeként reflexió a lemeztől a levegő - üveg. Ezek a hullámok koherens, azaz hogy ugyanaz a hossza, és állandó fáziskülönbség, amely azért keletkezik, mert a tény, hogy a hullám utat 2 járatban nagyobb mint 1. Ha a második hullám elmarad az első hullám, hogy egész számú hullámhosszak, majd összeadjuk a hullámok Ezek erősítik egymást.
- max, ahol - bármilyen egész szám - hullámhosszon.
Épp ellenkezőleg, ha a második hullám mögött az első páratlan számú fél hullámhossz, a rezgések által okozott nekik, akkor előfordulhat ellentétes fázisú és a hullámok kioltják egymást.
- min, ahol a - bármely egész szám, - hullámhossz.
Ahhoz, hogy figyelembe azt a tényt, hogy a különböző anyagok változik a fény sebessége, hogy meghatározza a helyzetét min és max használunk, nem útkülönb, és az optikai útvonal különbség. A különbség az optikai úthosszak nevezzük optikai út különbség.
- az optikai úthossz,
- az optikai útvonal különbség.
Ha az ismert R görbületi sugara a lencse felületét, akkor ki lehet számítani, hogy milyen távolságra az érintkezési pont lencsék üvegből útkülönbség lemezt úgy, hogy bizonyos hullámhosszon: X- kioltják egymást. Ezek a távolságok és sugarak sötét Newton-gyűrűk. Arra is szükség van, hogy vegye figyelembe azt a tényt, hogy a tükörképe a fényhullámok az optikailag sűrűbb középhullámú fázisváltások által π. Ez magyarázza a sötét folt a ponton a kontaktlencsék és síkkal párhuzamos lemez. egy szférikus lencse vonalak állandó levegő rétegvastagság koncentrikus kerülete normál fény beesési ferde - ellipszisek.
A sugara a k-adik fény Newton gyűrűk (feltételezve állandó görbületi sugara a lencse) a visszavert fény van kifejezve a következő képlet:
R - görbületi sugara a lencse; k = 0, 1, 2, ...; λ - fény hullámhossza vákuumban; N - törésmutatója a közeg között a lencse és a lemezt.
használata
Newton gyűrűk mérésére görbületi sugara felületek, mérésére fény hullámhosszak és a törésmutatója. Bizonyos esetekben (például amikor olvas a képek, filmek vagy optikai nyomtatás negatívok) Newton-gyűrűk nem kívánatos.