Ньютона кольца

Ньютона кольца
        интерференционные Полосы равной толщины в форме колец, расположенные концентрически вокруг точки касания двух поверхностей (двух сфер, плоскости и сферы и т.д.). Впервые описаны в 1675 И. Ньютоном. Интерференция света происходит в тонком зазоре (обычно воздушном), разделяющем соприкасающиеся тела; этот зазор играет роль тонкой плёнки, см. Оптика тонких слоев (См. Оптика тонких слоёв). Н. к. наблюдаются и в проходящем и — более отчётливо — в отражённом свете. При освещении монохроматическим светом (См. Монохроматический свет) длины волны Л, Н. к. представляют собой чередующиеся тёмные и светлые полосы. Светлые возникают в местах, где зазор вносит Разность хода между прямым и дважды отражённым лучом (в проходящем свете) или между лучами, отражёнными от обеих соприкасающихся поверхностей (в отражённом свете), равную целому числу λ. Тёмные кольца образуются там, где разность хода лучей равна целому нечётному числу λ/2. Разность хода определяется оптической длиной пути (См. Оптическая длина пути) луча в зазоре и изменением фазы световой волны при отражении (см. Отражение света). Так, при отражении от границы воздух — стекло фаза меняется на π, а при отражении от границы стекло — воздух остаётся неизменной. Поэтому в случае двух стеклянных поверхностей т-е тёмное Н. к. в отражённом свете соответствует разности хода (т. е. толщине зазора dm = mλ/2), где m — целое число. При касании сферы и плоскости (рис. 1) rm = (mλR)1/2. По теореме Пифагора, для треугольников с катетами rп и rm R2 = (R — λm/2)2 + rn2 и R2 = (R λm/2)2 + r2m, откуда следует — в пренебрежении очень малыми членами (/2)2 и (/2)2 и др.— часто используемая формула для Н. к.: R = (rn2 — r2m)/λ(n — m). Эти соотношения позволяют с хорошей точностью определять λ по измеренным rm и rп либо, если λ известна, измерять радиусы поверхностей линз (рис. 2). Н. к. используются также для контроля правильности формы сферических и плоских поверхностей (рис. 3). При освещении немонохроматическим (например, белым) светом Н. к. становятся цветными, причём чередование цветов в них существенно отличается от обычного радужного из-за переналожения систем колец, соответствующих разным т. Наиболее отчётливо Н. к. наблюдаются при использовании сферических поверхностей малых радиусов кривизны (толщина зазора мала на большем расстоянии от точки касания).
        Лит.: Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961; Дитчберн Р., Физическая оптика, пер. с англ., М., 1965.
         А. П. Гагарин.
        
        Рис. 1. К выводу соотношения между радиусами rm колец Ньютона в отражённом свете, радиусом R сферической линзы и длиной волны λ освещающего монохроматического света. О — точка касания сферы и плоскости; АА' = δm — толщина воздушного зазора в области образования m-го тёмного кольца. Применяя теорему Пифагора к прямоугольному треугольнику, малый катет (равный rm) которого составляет перпендикуляр, опущенный из A' на СО, получим rm = R2 — (R — δm)2 ≈ 2Rδm, откуда условие δm = λm/2 даёт
        Рис. 2. Фотография колец Ньютона в отражённом свете.
        Рис. 2. Фотография колец Ньютона в отражённом свете.
        Рис. 3. Кольца Ньютона, полученные с посеребрёнными поверхностями. Извилины полос выявляют дефекты поверхностей.
        Рис. 3. Кольца Ньютона, полученные с посеребрёнными поверхностями. Извилины полос выявляют дефекты поверхностей.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

См. также в других словарях:

  • НЬЮТОНА КОЛЬЦА — интерференционные полосы равной толщины в форме колец, расположенных концентрически вокруг точки касания двух сферич. поверхностей либо плоскости и сферы. Впервые описаны в 1675 И. Ньютоном. Интерференция света происходит в тонком зазоре (обычно… …   Физическая энциклопедия

  • НЬЮТОНА КОЛЬЦА — чередующиеся светлые и темные кольца, наблюдающиеся при освещении монохроматическим светом, вокруг точки соприкосновения сферических поверхностей двух линз или выпуклой сферической линзы с плоской пластинкой. Возникают вследствие интерференции… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Ньютона кольца — чередующиеся светлые и тёмные кольца, наблюдающиеся при освещении монохроматическим светом, вокруг точки соприкосновения сферических поверхностей двух линз или выпуклой сферической линзы с плоской пластинкой. Возникают вследствие интерференции… …   Энциклопедический словарь

  • Ньютона кольца — Кольца Ньютона кольцеобразные интерференционные максимумы и минимумы, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину. Простая интерференционная картина …   Википедия

  • КОЛЬЦА НЬЮТОНА — см. Ньютона кольца. Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988 …   Физическая энциклопедия

  • Кольца Ньютона — Кольца Ньютона  кольцеобразные интерференционные максимумы и минимумы, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину. Содержание 1 Описание 2 …   Википедия

  • Список объектов, названных в честь Исаака Ньютона — Существует несколько математических и физических объектов, названных в честь Исаака Ньютона: Содержание 1 Теоремы 2 Законы 3 Уравнения 4 …   Википедия

  • Список объектов — Список объектов, названных в честь Исаака Ньютона Существует несколько математических и физических объектов, названных в честь Исаака Ньютона: Содержание 1 Теоремы 2 Законы 3 Уравнения …   Википедия

  • Полосы равной толщины —         один из эффектов оптики тонких слоев (См. Оптика тонких слоёв), в отличие от полос равного наклона (См. Полосы равного наклона), наблюдаются непосредственно на поверхности прозрачного слоя переменной толщины (рис. 1). Возникновение П. р.… …   Большая советская энциклопедия

  • ОПТИКА ТОНКИХ СЛОЕВ — раздел физ. оптики, в к ром изучается прохождение света через один или последовательно через неск. непоглощающих слоев в ва, толщина к рых соизмерима с длиной световой волны. Специфика О. т. с. заключается в том, что в ней определяющую роль… …   Физическая энциклопедия

Книги


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»