Кольца Ньютона

Кольца Ньютона — это кольцевые полосы равной толщины, наблюдаемые при отражении света от поверхностей зазора между стеклянной пластинкой и соприкасающейся с ней выпуклой линзой.

Они наблюдаются при отражении света от соприкасающихся друг с другом плоскопараллельный толстой стеклянной пла­стинки и плоско-выпуклой линзы с большим радиусом кривизны. Роль тонкой пленки, от поверхно­стей которой отражаются когерентные волны, играет воздушный зазор между пластинкой и линзой (вслед­ствие большой толщины пластинки и линзы за счет от­ражений от других поверхностей интерференционные полосы не возникают). При нормальном падении света полосы равной толщины имеют вид концентрических окружностей, при наклонном падении — эллипсов.

Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете (рис. 1.1, а)

��св=(2�−1)��02�=1,2,3,...rmсв​=2(2m−1)Rλ0​​​m=1,2,3,...

где �m — номер кольца;

�R — радиус кривизны линзы;

�0λ0​ — длина волны света в вакууме.

рис. 1.1

Радиус темных колец Ньютона в отраженном свете (рис. 1.1, а)

��=���0�=0,1,2,3,...rm​=mRλ0​​m=0,1,2,3,...

Радиус светлых колец Ньютона в проходящем свете (рис. 1.1, б)

��св=���0�=0,1,2,3,...rmсв​=mRλ0​​m=0,1,2,3,...

Радиус темных колец Ньютона в проходящем свете (рис. 1.1, б)

��=(2�−1)��02�=1,2,3,...rm​=2(2m−1)Rλ0​​​m=1,2,3,...

Связь толщины воздушной прослойки �d с радиусом линзы �R и радиусом �m-го кольца Ньютона

�=��22�d=2Rrm2​​

Интерференция света от двух когерентных источников света (щели Юнга — рис. 1.2, зеркала и бипризмы Френеля):

• а) положения последовательных интерференционных максимумов:

�max⁡=±��0��(�=0,1,2,...)xmax​=±mλ0​dL​(m=0,1,2,...)

• б) положения последовательных интерференционных минимумов:

�min⁡=±(2�−1)�0�2�(�=1,2,...)xmin​=±(2m−1)λ0​2dL​(m=1,2,...)

• в) расстояние между соседними максимумами или минимумами:

Δ�=�0��Δx=λ0​dL​

где �x — координаты максимумов и минимумов интенсивности �I;

�d — расстояние между источниками света;

�L — расстояние от источников света до экрана (рис. 1.3).

рис. 1.2

рис. 1.3