Удовлетворительно объяснить, почему возникают кольца, Ньютон не смог. Удалось это Юнгу. Проследим за ходом его рассуждений. В их основе лежит предположение о том, что свет — это волны. Рассмотрим случай, когда монохроматическая волна падает почти перпендикулярно на плосковыпуклую линзу.
Рис. 1
Пример колец Ньютона
Волна 1 появляется в результате отражения от выпуклой поверхности линзы на границе стекло — воздух, а волна 2 — в результате отражения от пластины на границе воздух — стекло. Эти волны когерентны, то есть у них одинаковые длины волн, а разность их фаз постоянна. Разность фаз возникает из-за того, что волна 2 проходит больший путь, чем волна 1. Если вторая волна отстает от первой на целое число длин волн, то, складываясь, волны усиливают друг друга.
~\Delta=m\lambda — max, где - ~m любое целое число, ~\lambda - длина волны.
Напротив, если вторая волна отстает от первой на нечетное число полуволн, то колебания, вызванные ими, будут происходить в противоположных фазах и волны гасят друг друга.
~\Delta=(2m+1){\lambda\over 2} — min, где - ~m любое целое число, ~\lambda - длина волны.
Для учета того, что в разных веществах скорость света различна, при определении положений минимумов и максимумов используют не разность хода, а оптическую разность хода. Разность оптических длин пути называется оптической разностью хода.
~nr — оптическая длина пути,
~n_2r_2-n_1r_1=\Delta — оптическая разность хода.
Если известен радиус кривизны R поверхности линзы, то можно вычислить, на каких расстояниях от точки соприкосновения линзы со стеклянной пластиной разности хода таковы, что волны определенной длины λ гасят друг друга. Эти расстояния и являются радиусами темных колец Ньютона. Необходимо также учитывать тот факт, что при отражении световой волны от оптически более плотной среды фаза волны меняется на \pi, этим объясняется тёмное пятно в точке соприкосновения линзы и плоскопараллельной пластины. Линии постоянной толщины воздушной прослойки под сферической линзой представляют собой концентрические окружности при нормальном падении света, при наклонном — эллипсы.
Радиус k-го светлого кольца Ньютона (в предположении постоянного радиуса кривизны линзы) в отражённом свете выражается следующей формулой:
r_k = \sqrt{\left(k - {1 \over 2}\right)\frac{\lambda R}{n}},
где
R — радиус кривизны линзы;
k = 2, 4, …;
λ — длина волны света в вакууме;
n — показатель преломления среды между линзой и пластинкой.
Гуманитарные науки
Объясните как появляются кольца Ньютона если положить длиннофокусную линзу на плоскопараллельную пластину. Физика Оптика
одного не могу понять. какого фига такие вопросы в гуманитарной ветке задают?
Похожие вопросы
- Объясните что такое самоиндукция и электромагнитная индукция. физика
- Объясните доступным языком, что такое парадигма? В программировании, физике, математике ?
- Зачем нужна физика?
- нужен доклад по физике: МУЗЫКА. как можно соединить музыку и физику?
- Надо осадить нахала обижающего девушку липовым дипломом физика!Подскажите простую загадку!Чтоб не догадался!
- Вопрос по физике
- Какой символ обозначает в физике скорость?
- Вопрос из физики. Знающие и разбирающиеся в физике люди, помогите.
- Народ, срочно помогите!!! как проявляется третий закон ньютона в природе???
- Как концепции И. Ньютона повлияли на развитие естественных наук?