Нютонови пръстени


Категория на документа: Физика


ДОКЛАД
По Физика и астрономия
ТЕМА: Нютонови пръстени
ИЗГОТВИЛ: Антония Петрова,

уч-ка от ХІа клас

Още в средата на 60-те години, Нютон изследва пречупването на светлината, демонстрирайки, че със стъклена призма бялата светлина се разлага на отделни цветове, които с леща и втора призма могат отново да съставят бяла светлина. Като отделя оцветен лъч и го насочва към различни предмети, той показва, че отделните цветове могат да се отразяват, пречупват и разсейват, но винаги остават същия цвят. Изводът му е, че цветът е резултат на това как предметите взаимодействат с вече оцветената светлина, а не се поражда от самите тях
Интерференцията е явление, при което при взаимодействие на две или повече
кохерентни светлинни вълни се получава преразпределение на интензивността на
светлината в тъмни и светли ивици, наречени интерференчни ивици. При падане на светлината върху пластинка, част от нея се отразява
от горната повърхност и част преминава през пластинката. Част от попадналата
върху долната повърхност на пластинката светлина също се отразява. Отразените от
горната и долната повърхност вълни са кохерентни - фазовата разлика между тях,
определена от разликата в оптичните им пътища е постоянна. Ако падащият
светлинен сноп не е успореден, то разликата в оптичните пътища за лъчите, падащи
под различни ъгли ще е различна и ще се наблюдават тъмни и светли ивици, ивици
на еднакъв наклон. Ако падащият светлинен сноп е успореден, но дебелината на
пластинката не е еднаква, фазовата разлика между интерфериращите лъчи в
различни точки от пластинката също ще бъде различна. Получените по този начин
интерференчни ивици се наричат интерференчни ивици на еднаква дебелина. Такива
ивици получава Нютон като поставя полуизпъкнала леща върху плоска пластинка.
Дебелината на въздушната междина между пластинката и изпъкналата част на
лещата е най-малка в центъра и се увеличава при отдалечаване от него. Местата с
еднаква дебелина на въздушната междина образуват концентрични кръгове.
Интерферират лъчите, отразени от долната изпъкнала част на лещата и тези,
отразени от горната повърхност на пластинката, върху която е поставена лещата.
Специфичните разлики в оптичните пътища на двойките интерфериращи лъчи водят
до поява на интерференчни ивици, отговарящи на местата с еднаква дебелина, които
представляват концентрични кръгове. Тези концентрични кръгове се наричат Нютонови пръстени. При осветяване с монохромна светлина нютоновите пръстени са редуващи се тъмни и светли ивици, а при бяла светлина светлите ивици са с различен цвят. Външните пръстени са разположени по-нагъсто, отколкото тези близо до центъра.
Условието за максимум в интерференчната картина (светли пръстени при монохроматична
светлина) е разликата в оптичните пътища - Δ да бъде кратна на цяло число - m
дължини на вълната - λ, т. е.:Δ = mλ. (1)
Условието за минимум в интерференчната картина (тъмни пръстени при
монохроматична светлина) е :Δ = (m+1/2)λ, (2)
където m е цяло число.
Нютоновите пръстени позволяват да се измерват точно повърхностните кривини на лещи, особено ако те са с големи радиуси. Това става чрез специално пригоден микроскоп.

Нютоновите пръстени са описани за пръв път през 1664 от Робърт Хук, но Нютон ги изследва малко по-късно.Той наблюдава едно чисто интерференчно явление - нютоновите светли и тъмни пръстени, които се редуват концентрично от мястото на допирането на плоска пластинка и сферична леща. Със своята корпускулярна теория Нютон може да обясни само сумирането на интензивностите, т.е. светлите кръгове. Тъмните кръгове съвършено основателно Нютон свързва с периодичността на светлината. Със силата на научната си интуиция, като признава реалността, Нютон достига до идеята за сложния характер на светлината корпускула - вълна, изпреварвайки и своите съвременници - опоненти, и с повече от два века - цялото развитие на физиката.





Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Нютонови пръстени 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.