Кольца Ньютона

Классическим примером полос равной толщины являются кольца Ньютона. Они наблюдаются при отражении света от соприкасающихся друг с другом плоскопараллельной толстой стеклянной пластинки и плосковыпуклой линзы (рис.10) с большим радиусом кривизны (R~10¸100м). 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.

Найдем радиусы колец Ньютона, получающихся при падении света по нормали к пластинке. В этом случае a=0 Þ sina=0 и (считаем, что зазоре n=1). Из рис.10 следует, что (при условии R>>d).

Здесь R – радиус кривизны линзы;

r – радиус окружности, всем точкам которой соответствует одинаковый зазор d.

Тогда .

Чтобы учесть возникающее при отражении от пластинки изменение фазы на p, нужно к величине прибавить , тогда получим

.

Условие максимума: .

Тогда - радиус светлых колец в отраженном свете (m=1, 2, 3,…).

Условие минимума: .

Тогда - радиус темных колец в отраженном свете (m=1, 2, 3,…).

Полученные условия максимума и минимума можно объединить в одно , где четным “m” соответствует максимум, а нечетным “m” минимум.

Если “m” – четное, то в отраженном свете будет светлое кольцо (максимум), а если “m” – нечетное, то в отраженном свете будет темное кольцо (минимум).

Значению m=1 соответствует r=0, т.е. точка касания пластинки и линзы. В этой точке будет минимум интенсивности, обусловленный изменением фазы на p при отражении световой волны от пластинки.

САМОСТОЯТЕЛЬНО: Принцип действия, применение интерферометрии.

Дата добавления: 2014-01-14