(1.26)'yı maksimum ve minimum koşullar (1.22) ve (1.23) ile eşitleyerek, yansıyan ışıkta açık ve koyu Newton halkalarının yarıçapları için ifadeleri elde ederiz:

hafif halkalar için , (1.27)

koyu halkalar için
,k = 0, 1, 2, 3, … (1.28)

ışık sistemi ve koyu çizgiler yalnızca tek renkli ışıkla aydınlatıldığında elde edilir. Beyaz ışıkta girişim deseni değişir: her parlak bant bir spektruma dönüşür.

Newton halkaları, iletilen ışıkta da gözlemlenebilir. Bu durumda, yansıyan ışıktaki girişim maksimumları, iletilen ışıktaki minimumlara karşılık gelir ve bunun tersi de geçerlidir.

Newton halkalarının yarıçaplarını ölçerek, λ 0 belirlenebilir (merceğin eğrilik yarıçapını bilerek R) veya R(λ 0 bilerek).

Newton halkalarının doğru şekli, merceğin dışbükey yüzeyinin ve plakanın üst yüzeyinin işlenmesindeki herhangi, hatta küçük kusurlar tarafından kolayca bozulur. Bu nedenle, Newton halkalarının şeklini gözlemlemek, lenslerin ve düz plakaların öğütülme kalitesinin yanı sıra lens yüzeyinin küresel bir şekle yakınlığının hızlı ve çok doğru bir şekilde kontrol edilmesini mümkün kılar. İkincisi, gözlük camlarının ve teleskoplar için büyük çaplı merceklerin imalatında çok önemlidir.

1.3. Işık girişimi olgusunun uygulanması. interferometreler

Girişim deseni, girişim yapan dalgaların yol farkına çok duyarlıdır: yol farkındaki ihmal edilebilir bir değişiklik, ekrandaki girişim saçaklarında fark edilir bir kaymaya neden olur. Bu cihaz dayanmaktadır interferometreler Uzunlukların, açıların, kırılma indislerinin ve şeffaf ortamların yoğunluğunun vb. doğru (hassas) ölçümü için kullanılan aletler. Endüstride, interferometreler yüzey kalitesini kontrol etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. metal parçalar(0,01 µm'ye kadar doğru).

Tüm interferometreler aynı prensibe dayanmaktadır bir ışını iki uyumlu parçaya bölme ve sadece yapısal olarak farklılık gösterir.

Michelson interferometresi. Bu interferometrenin basitleştirilmiş bir diyagramı, Şek. 1.10. Bir kaynaktan gelen tek renkli ışık S 45°'lik bir açıyla düzlem paralel bir cam plaka üzerine düşer P 1 . Plakanın uzak tarafı S , gümüş kaplama ve yarı saydam, ışını iki parçaya böler: ışın 1 - gümüş kaplama katmandan yansıyan ve ışın 2 içinden geçer. Işın 1 aynadan yansır M 1 ve , geri döner, tekrar plakadan geçer P 1 (ışın 1 " ). Işın 2 aynaya gider M 2 , ondan yansıdı, geri döndü ve plakadan yansıdı R 1 in t.O (kiriş 2 " ). Kiriş 1 plakadan geçtiği için R 1 iki kez, daha sonra ortaya çıkan yol farkını telafi etmek için kiriş 2 yoluna şeffaf bir plaka yerleştirilir. P 2 (tam olarak aynı P 1).

Işınlar 1′ ve 2 ′ tutarlıdır, bu nedenle, sonucu ışın 1'in 0 noktasından aynaya optik yol farkına bağlı olacak olan girişim gözlenir M 0 noktasından aynaya 1 ve ışın 2 M 2. Aynalardan biri λ 0 /4 uzaklıkta hareket ettirildiğinde, her iki ışının yol farkı λ 0 /2 oranında değişecek ve görüş alanının aydınlatması değişecektir (maksimum ve minimumların değişimi). Bu nedenle girişim deseni değiştirilerek aynalardan birinin küçük yer değiştirmesi yargılanabilir. Bu nedenle, Michelson interferometre uzunlukların doğru (~ 10 -9 m) ölçümleri için kullanılır: imalat teknik uzunluk standartlarının doğruluğunun karşılaştırılması ve doğrulanması, ısıtıldığında vücut uzunluğundaki değişiklikler (parazit dilatometre). Girişim ölçeri kullanarak, Michelson ( Amerikalı fizikçi) metrenin uluslararası standardını ilk kez ışığın dalga boyuyla karşılaştırdı. 1887'de Michelson (Morley ile birlikte) tarafından gerçekleştirilen en ünlü deney, ışık hızının atalet koordinat sisteminin hızına bağımlılığını keşfetmeyi amaçladı. Sonuç olarak, Einstein'ın özel görelilik teorisinin yaratılması için deneysel bir gerekçe olarak hizmet eden tüm eylemsizlik çerçevelerinde ışık hızının aynı olduğu bulundu.

Sovyet fizikçi akademisyen V.P. Linnik, metal ürünlerin yüzey kaplamasını kontrol etmeye yarayan bir mikrointerferometre (bir interferometre ve bir mikroskop kombinasyonu) oluşturmak için Michelson interferometre prensibini kullandı. Bu nedenle, Linnik interferometresi, aşağıdakiler için tasarlanmış bir cihazdır: görsel değerlendirme, 14. sınıf yüzey temizliğine kadar yüzey mikro pürüzlülüğünün yüksekliklerini ölçmek ve fotoğraflamak.

Bir diğer çok hassas optik alet, Rayleigh interferometresidir. Basınca, sıcaklığa, safsızlıklara, çözelti konsantrasyonuna vb. bağlı olarak şeffaf ortamın kırılma indeksindeki küçük değişiklikleri belirlemek için kullanılır. Rayleigh interferometresi, kırılma indeksi c'deki değişikliği çok iyi ölçmeyi mümkün kılar. yüksek hassasiyet Δ n ~ 10 -6 .

KENDİNİ KONTROL İÇİN SORULAR

    Modern dalga teorisi açısından ışık nedir?

    Işığın dalga doğasını hangi fenomenler doğrular?

    Bir ışık dalgasını hangi fiziksel nicelikler karakterize eder?

    Bir ışık dalgasının uzaysal özelliklerini listeleyin ve tanımlayın.

    Huygens ilkesini ifade edin.

    Hangi ışık demetine monokromatik denir?

    "Beyaz ışık" nedir?

    Beyaz ışık kaynaklarına örnekler veriniz; tek renkli ışık.

    Işık girişimi olgusu nedir?

    Işık girişimi olgusunun ortaya çıkması için gerekli koşullar.

    Ne tür ışık ışınları tutarlı denir?

    Doğal ışık kaynaklarından (örneğin iki ampul) paraziti gözlemlemek mümkün müdür? Değilse, neden olmasın?

    Tutarlı ışık kaynakları elde etmek için kullanılan tüm yöntemler hangi prensibe dayanmaktadır? Tutarlı ışık kaynakları elde etme yöntemlerini listeleyin.

    Young'ın tutarlı ışık kaynakları elde etme yöntemi nedir?

    Bir ışık huzmesinin geometrik yol uzunluğu, huzme yolunun optik uzunluğu nedir?

    İki uyumlu ışık kaynağından kaynaklanan girişimin sonucu için hangi miktarlar belirleyicidir?

    Faz farkının, karışan iki ışık huzmesinin optik yol farkına bağımlılığı nedir?

    Işık girişiminin maksimum ve minimumları hangi koşullar altında gözlemlenir (faz farkı ve optik yol farkı cinsinden ifade edilir)?

    Monokromatik ve beyaz ışık kaynaklarından elde edilen girişim desenleri arasındaki fark nedir? Bu farkı ne açıklar?

    Bir ışın yansıdığında salınımların fazı nasıl değişir: a) optik olarak daha yoğun bir ortamdan; b) optik olarak daha az yoğun bir ortamdan mı? İki uyumlu ışının optik yol farkı belirlenirken bu nasıl dikkate alınır?

    Hangi aletlere interferometre denir?

    İnterferometrelerle hangi miktarlar ölçülebilir?

    İnce filmlerde girişim olgusunu ne açıklar?

    Yansıyan (iletilen) doğal ışıkta gözlemlendiğinde filmlerin renklenmesini ne açıklar?

    "Optik aydınlatması" nedir? Bu fenomen nerede geçerlidir?

    Newton'un "halkaları" nelerdir?

    "Newton halkalarını" elde etmek için şemayı tasvir edin.

    "Newton halkaları" yöntemiyle hangi fiziksel nicelikler belirlenir?

    İnce filmlerde ışığın girişimini gözlemleyerek hangi fiziksel nicelikler ölçülebilir?

> Newton'un halkaları

Kurulum ve kullanım hakkında bilgi edinin Newton'un halkaları: merceklerin özellikleri, Newton halkaları nelerdir, eğrilik yarıçapı, dalga boyu ve gözlem, formül ve şema.

Küresel ve düz yüzeyler arasındaki temas noktasında merkezlenmiş bir dizi eşmerkezli dairedir.

Öğrenme görevi

  • Lenslerin ışık özelliklerini belirlemek için Newton halkalarını kullanın.

Anahtar noktaları

  • Tek renkli ışıkla bakıldığında, Newton'un halkaları parlak ve karanlık arasında değişiyormuş gibi görünür. Beyaz ışıkta, gökkuşağı renkleri.
  • Yansıtılan ışığın iki demeti arasındaki mesafe uzunluk farkı, dalga boyunun ikiye bölünmesinin (λ/2) tek katıysa, yansıyan dalgalar 180 derece faz dışıdır ve karanlık bir bant oluşturur.
  • Dalga boyu farkı eşitse, dalgalar fazda birleşir ve parlak bir bant oluşturur.

Şartlar

  • Monokromatik - bir dalga boyuna sahip bir ışık demeti.
  • Lens, ışığı odaklayabilen ve odaklayabilen camdan yapılmış bir nesnedir.
  • Dalga boyu - tepeler veya çukurlar arasındaki mesafeden hesaplanan bir dalga döngüsünün uzunluğu.

Newton'un halkaları

Isaac Newton, 1717'de küresel ve düz bir yüzey arasındaki ışık yansımasının girişim modelini analiz eden ilk kişiydi. Etkisinin ilk kez 1664'te Robert Hooke tarafından fark edildiğini belirtmekte fayda var. Ama yine de fenomeni açıkladığı için "Newton'un halkaları" olarak adlandırılıyor.

Newton halkaları, küresel ve düz yüzeyler arasındaki temas noktasında ortalanmış bir dizi eşmerkezli dairedir. Tek renkli ışıkla bakıldığında, parlak ve koyu halkaların değişimini fark ederiz. Beyaz ışık kullanırsanız, Newton halkalarının montajı gökkuşağı olur.

Halkalar, temas halinde düz yüzeylere sahip iki mercektir. Bir yüzey hafif dışbükeydir ve halkalar oluşturur. Beyaz ışıkla bakıldığında halkalar yanardöner hale gelir.

Her iki yüzeyden yansıyan ışık demeti arasındaki yapıcı girişim nedeniyle parlak halkalar, yıkıcı girişim nedeniyle koyu halkalar oluşur. Harici konumlu yakın arkadaş arkadaşa. N. parlak halkanın yarıçapı aşağıdaki formülle hesaplanır:

(N, parlak halkaların sayısıdır, R, merceğin eğrilik yarıçapıdır, λ, ışığın dalga boyudur).

Düz bir cam yüzey üzerine küresel bir mercek monte edilmiştir. Işık demeti, cam-hava arayüzüne ulaşana kadar kavisli bir mercekten geçer, burada daha yüksek kırılmaya sahip bir bölgeden daha düşük olana değişir. Işığın bir kısmı havaya iletilirken diğer kısmı yansıtılır. İlk durumda faz değişikliği yoktur, ancak ikinci durumda yarım döngü kayması vardır. Yansıyan iki ışın aynı yönde hareket edecektir. Aşağıda Newton halkalarının hareketinin bir gözlemi bulunmaktadır.

Bu, girişim saçaklarının nasıl oluşturulduğunu gösterir.

Yansıtılan ışığın iki demeti arasındaki mesafe uzunluk farkı, dalga boyunun ikiye bölünmesinin (λ/2) tek katıysa, yansıyan dalgalar 180 derece faz dışıdır ve karanlık bir bant oluşturur. Dalga boyu farkı eşitse, dalgalar fazda birleşir ve parlak bir bandı temsil eder.

Değişkenin plaka kalınlığı olduğu başka bir durumu düşünün d. Tek renkli bir kaynaktan  açısı ile şeffaf bir kamanın yüzeyine gelen iki paralel 1 ve 2 ışınını alalım (Şekil 5).

Kamanın üst ve alt yüzeylerinden yansımanın bir sonucu olarak, koherent ışık ışınları 1 ve 1", 2" ve 2" noktalarda girişim yapar. B 1 ve AT 2, geliş noktalarında kamanın kalınlığına bağlı olarak birbirini güçlendiren veya zayıflatan. Aynı aydınlatmaya sahip nokta kümeleri, bu durumda girişim saçakları oluşturur. eşit kalınlıkta şeritlerçünkü her biri kamanın aynı kalınlıkta olduğu yerlerden yansıyan ışınlardan oluşur.

Girişim yapan ışınlar kamanın yüzeyinin yakınında kesiştiği için, şunu söylemek adettendir: eşit kalınlıktaki bantlar kama yüzeyine yakın lokalizedir. açısı yeterince küçükse (1) çıplak gözle veya mikroskop kullanılabilir.

Newton'un halkaları

Eşit kalınlıktaki bantların özel bir durumu Newton halkalarıdır. Düzlem-paralel bir levha ile onunla temas halinde olan büyük bir eğrilik yarıçapına sahip bir plano-dışbükey mercek arasındaki hava boşluğunun üst ve alt sınırlarından ışık yansıtıldığında gözlenirler. R(Şek. 6).

Paralel bir ışık huzmesi normal olarak düz bir mercek yüzeyine düşer ve mercek ile levha arasındaki hava boşluğunun üst ve alt yüzeylerinden kısmen yansır. Açıklık için, hava boşluğundan yansıyan 1 ve 1" ışınları gelen ışının yanında gösterilmiştir. Yansıyan ışınlar üst üste bindirildiğinde, eşit kalınlıkta şeritler ortaya çıkar. Hava boşluğunun kalınlığı d lens ve plaka arasındaki temas noktasına göre simetrik olarak farklı yönlerde değişir. Bu nedenle, eşit kalınlıktaki şeritler, yaygın olarak adlandırılan eşmerkezli daireler biçimine sahiptir. Newton'un halkaları.

d kalınlığındaki hava boşluğunun yüzeylerinden yansıyan ışınların oluşturduğu Newton halkasının yarıçapını r belirleyelim. Şekil 6'dan şunu takip eder:

Çünkü d R, daha sonra üye d 2 ihmal edilebilir ve sonra

(11)

Boşluk kalınlığı, yansıma ile bir yarım dalganın kaybını hesaba katarak, şuna eşit olan optik yol farkını  belirler.

(12)

burada değiştirme d (11) formülünden elde ederiz

(13)

Eğer bir
, daha sonra yarıçapı için formül (13)'ü veren parlak bir maksimum yoğunluk halkası gözlenir.

(14)

nerede
- zil numarası. Eğer bir
, ardından koyu bir halka gözlenir. yarıçap t- karanlık halka

(15)

(14) ve (15) formüllerinden, Newton halkalarının yarıçaplarının ve aralarındaki mesafenin, merceğin eğrilik yarıçapındaki bir artışla (veya başka bir deyişle, mercek ve mercek arasındaki açıda bir azalma ile) arttığını takip eder. tabak).

Mercek üzerine beyaz ışık düşerse, yansıyan ışıkta, girişim maksimumlarına karşılık gelen renkli halkalardan oluşan bir sistemle çevrili merkezi bir karanlık nokta gözlenir. farklı uzunluklar dalgalar. İletilen ışıkta, ışık hava boşluğundan yansıdığında yarım dalga /2'nin kaybı iki kez meydana gelir. Bu nedenle, yansıyan ışıktaki ışık halkaları, iletilen ışıktaki koyu halkalara karşılık gelir ve bunun tersi de geçerlidir.

Mercek ve plakanın yüzeyinde küçük bile olsa kusurların varlığında, halkaların doğru şekli bozulur, bu da düz plakaların ve lenslerin öğütülme kalitesini hızlı bir şekilde kontrol etmenizi sağlar.

Laboratuvar 302

NEWTON HALKALARI İLE BİR LENSİN EĞRİLİK YARIÇAPI BELİRLENMESİ

Amaç: Newton halkalarını gözlemlemek için optik şemayı inceleyin, merceğin eğrilik yarıçapını belirleyin.

Newton'un halkalarını yansıyan ışıkta gözlemlemek için optik şema, Şek. 7.

kaynaktan gelen ışık S bir yoğunlaştırıcı mercekten geçer İle ve eğimli bir ışık filtresine çarpar F,ışın yönüne 45°'lik bir açıyla yerleştirilmiştir. Filtreden yansıyan ışık merceğe çarpar. L ve ayrıca - mercek ve plaka tarafından oluşturulan hava kamasına P. Kamanın üst ve alt yüzeylerinden yansıyan ışınlar mercekten geçer. L içinde ters yön ve göz merceğine girin TAMAM teleskop. Üst üste bindirildiklerinde ortaya çıkan girişim deseni, yoğunluğu çevreye doğru azalan alternatif açık ve koyu halkalar şeklindedir (bkz. Şekil 6). halkaların ortasında en az sıfır düzeyinde karanlık bir nokta var.

Newton'un halkalarını gözlemlemek için aletin genel görünümü, Şek. sekiz.

Bir akkor lamba 2, bir ışık filtresi 3 ve bir düzlem-dışbükey mercek 4 sabitlenmiş, bir düzlem-paralel plaka 5'e bastırılmış bir mikroskop 1'den oluşur. Lamba bir 220V ağ tarafından çalıştırılır. bir düşürücü transformatör aracılığıyla 6. Mikroskop, mikroskobun teleskopunun (8) nesne aşamasına göre hareket ettiği bir mikrometre vidası (7) ile donatılmıştır.

Halkaların yarıçapını ölçmek için mikroskobun göz merceğinde tek ve çift referans çizgisi bulunur. Okumalar milimetre ölçeğinde 9 ve dairesel bir ölçekte 10'luk bir milimetrenin yüzde biri olarak derecelendirilmiş olarak yapılır.

Newton halkalarından herhangi birinin yarıçapını ölçerek, merceğin eğrilik yarıçapı hesaplanabilir. İLE, formüller (14) veya (15) kullanılarak. Ancak lens ile plaka arasındaki temas noktasında camın deformasyonu nedeniyle böyle bir hesaplamanın doğruluğu düşük çıkıyor. Doğruluğu artırmak için eğrilik yarıçapı R iki halkanın yarıçapları arasındaki farkla hesaplanır r m ve r n . Rakamlarla koyu halkalar için formül (15) yazmış olmak t ve P, ifadeyi elde ederiz:

(15)

Hesaplarken, halkaların yarıçaplarının çaplarıyla değiştirildiği formülü kullanmak daha uygundur. d m ve d n

(16)

Işık yarıçapı yansıyan ışıkta Newton halkaları:

Burada k=1, 2, 3 …… - zil numarası; R eğrilik yarıçapıdır.

Newton'un yansıyan ışıktaki halkaları. Karanlık halkaların yarıçapı.

Newton halkaları, hafif kavisli bir dışbükey merceğin ve ışık mercek ve levhadan geçtiğinde düzlem-paralel bir levhanın temas noktasının çevresinde görünen halka şeklindeki girişim maksimum ve minimumlarıdır. Eşmerkezli halkalar (Newton halkaları) şeklinde bir girişim deseni, biri düz ve diğeri büyük bir eğrilik yarıçapına sahip olan yüzeyler arasında meydana gelir (örneğin, bir cam plaka ve bir plano-dışbükey mercek). Bunları tek renkli ve beyaz ışıkta inceleyen Isaac Newton, artan dalga boyuyla (mordan kırmızıya) halkaların yarıçapının arttığını buldu.

Yansıyan ışıkta Newton'un karanlık halkalarının yarıçapı:

Burada k=1, 2, 3 …….

Derslerde formülün türetilmesine bakın.

Işığın kırınımı. Huygens-Fresnel ilkesi. Fresnel bölge yöntemi.

Işığın kırınımı, engellerin yakınından geçerken ışığın doğrusal yayılma yönünden sapması olgusudur. Tecrübe gösteriyor ki ışık belirli koşullar geometrik gölge bölgesine girebilir. Paralel bir ışık huzmesinin yolunda yuvarlak bir engel varsa ( yuvarlak disk, opak bir ekranda bir top veya yuvarlak bir delik), daha sonra engelden yeterince büyük bir mesafede bulunan bir ekranda bir kırınım paterni belirir - alternatif açık ve koyu halkalardan oluşan bir sistem. Engel doğrusal ise (yarık, iplik, ekranın kenarı), o zaman ekranda bir paralel kırınım saçakları sistemi belirir.

Huygens-Fresnel ilkesi:

S yüzeyinin bir andaki dalga cephesinin konumunu temsil etmesine izin verin. Dalgalar teorisinde, dalga cephesi, tüm noktalarında salınımların aynı faz değeriyle (faz içi) meydana geldiği bir yüzey olarak anlaşılır. Özellikle, bir düzlem dalganın dalga cepheleri, dalga yayılma yönüne dik paralel düzlemlerin bir ailesidir. Bir nokta kaynak tarafından yayılan küresel bir dalganın dalga cepheleri, eşmerkezli küreler ailesidir.

Fresnel'e göre bir P noktasında bir dalganın neden olduğu salınımları belirlemek için, önce S yüzeyinin tüm elemanlarından (ΔS1, ΔS2, vb.) ) ve ardından bu salınımları genliklerini ve fazlarını dikkate alarak ekleyin. Bu durumda, sadece S dalga yüzeyinin herhangi bir engel tarafından engellenmeyen elemanları dikkate alınmalıdır.


Hesaplamayı kolaylaştırmak için Fresnel, engelin bulunduğu yerde gelen dalganın dalga yüzeyini dairesel bölgelere bölmeyi önerdi ( fresnel bölgeleri ) üzerinde sonraki kural: komşu bölgelerin sınırlarından noktaya olan mesafe P dalga boyunun yarısı kadar farklı olmalıdır, yani

Fresnel bölgelerinin ρ m yarıçapını bulmak kolaydır:

Yarık kırınımı.

Işık arkasındaki dar bir yarıktan geçtiğinde kırınım bantları elde edilir. Ek olarak, bireysel kirişlerin girişimi vardır. Işınların sistemin simetri eksenine eğimine bağlı olarak eşit olmayan yol farkları elde edilir - açık ve koyu şeritlerin değişimi



Kırınım ızgarası.

Kırınım ızgarası - ışık kırınımı ilkesine göre çalışan bir optik cihaz, belirli bir yüzeye uygulanan çok sayıda düzenli aralıklı vuruş (yuvalar, çıkıntılar) topluluğudur. kırınım ızgarasının periyodu. d harfi ile gösterilir.

Newton'un halkaları, bir plano-dışbükey merceğin dışbükey yüzeyi ile düz bir cam plaka arasında çevrelenen ince bir hava boşluğunun sınırlarından gelen ışığı dikey olarak yansıtırken gözlemlenebilen eş merkezli, değişen koyu ve açık dairelerdir.

Newton'un halkaları ilk olarak 1675'te kendisi tarafından tanımlandı. Newton'un kendisi, görünümlerinin nedenini açıklayamadı.

Newton halkalarının doğasını anlamak için ışığın girişiminin ne olduğunu bilmek gerekir.

Işık girişimi

Işığın dalgalı bir yapıya sahip olduğu bilinmektedir. Ve bazı noktalarda karşılıklı amplifikasyonlarının ve diğerlerinde karşılıklı zayıflamanın meydana geldiği böyle bir dalga süperpozisyonuna girişim denir.

Girişimin oluşabilmesi için dalgaların aynı frekansa ve aynı yöne sahip olması gerekir. Bu tür dalgalara tutarlı (uyumlu) denir. Tutarlı dalgalar sadece farklıdır ilk aşamalar. Ve fazlarının farkı her an sabittir.

İki veya daha fazla uyumlu dalga üst üste bindiğinde, bu dalgaların ortaya çıkan genliğinde karşılıklı bir artış veya azalma meydana gelir. Tutarlı dalgaların maksimumları ve minimumları uzayda çakışırsa, dalgalar karşılıklı olarak yükseltilir. Birinin maksimumu diğerinin minimumuna karşılık gelecek şekilde kaydırılırlarsa, birbirlerini zayıflatırlar.

Işık girişimi, iki veya daha fazla ışık dalgası üst üste bindiğinde meydana gelir. Örtüşen dalgalar bölgesinde, değişen açık ve koyu bantlar gözlenir.

Bir ışık ışını ince bir filmden geçtiğinde, ışın iki kez yansıtılır: filmin dış yüzeyinden ve iç yüzeyinden. Yansıyan her iki ışın da sabit bir faz farkına sahiptir, yani tutarlıdırlar. Bu nedenle, girişim olgusu ortaya çıkar.

Bizim durumumuzda, filmin rolü mercek ve plaka arasındaki hava boşluğu tarafından oynanacaktır.

Newton'un halkaları

Düz-dışbükey bir lensi dışbükey bir cam plaka üzerine koyarsanız ve yukarıdan monokromatik (sabit frekans ve genliğe sahip sinüzoidal bir dalga formuna sahip) ışıkla aydınlatırsanız, lens ile plaka arasındaki temas noktasında şunları yapabilirsiniz: görmek karanlık nokta koyu ve açık eşmerkezli halkalarla çevrilidir.

Bu halkalara Newton halkaları denir. İki dalganın karışması sonucu oluşmuşlardır. Birinci dalga, sınırdaki A noktasında merceğin iç yüzeyinden yansımanın bir sonucu olarak ortaya çıktı. cam hava. İkinci dalga merceğin altındaki hava tabakasından geçti ve ancak daha sonra sınırdaki B noktasında yansıdı. hava-cam.

Mercek beyaz ışıkla aydınlatılırsa, Newton halkaları renkli bir renge sahip olacaktır. Ayrıca, halkaların renkleri gökkuşağında olduğu gibi değişecektir: kırmızı bir halka, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mavi, mor.

Newton halkaları çeşitli teknik sorunları çözmek için kullanılır.

Böyle bir uygulamaya bir örnek, optik bir yüzeyin cilalama kalitesinin belirlenmesidir. Bunu yapmak için incelenen lens bir cam plaka üzerine yerleştirilir. Tek renkli ışıkla yukarıdan aydınlatılır. Yüzeyler tamamen düz ise, yansıyan ışıkta Newton halkaları gözlemlenecektir.