Интерференция света методом колец Ньютона

 

а б Рис. 9

Полосы равной толщины можно наблюдать с помощью установки «Кольца Ньютона» (рис. 9, а).

Установка состоит из плоско-выпуклой стеклянной линзы с радиусом кривизны R, которая выпуклой частью опирается на плоскопараллельную стеклянную пластинку.

Пространство между линзой и пластинкой может быть заполнено жидкостью с абсолютным показателем преломления n (например, для воды n=1,33).

Если на плоскую поверхность линзы падает нормально (перпендикулярно) плоская волна монохроматического света, то в точке В (r = ВD) свет частично преломляется (луч ВЕ) и отражается от верхней (луч ВМ) и нижней (луч ЕК) поверхностей клина между линзой и пластинкой.

Оптическая разность хода между этими отраженными лучами

(20)

или , (21)

т. е. , (22)

где cosb = 1, т. к. a = b = 0⁰.

Здесь учтено, что при отражении света от стекла

n_ст > n_ж = n

происходит сдвиг по фазе на p, т. е. появляется дополнительная разность хода . Из-за невозможности непосредственного измерения величины d, рассмотрим треугольник ОВD,

где

R² = r² + OD²,

но OD = R - d,

т. е.

r² =2Rd (23)

(d << R и cлагаемым d² можно пренебречь).

Следовательно,

. (24)

С учетом (24) оптическую разность хода запишем в виде

.

При

d^мах = 2m

максимум интерференции на отражение удовлетворяет условию

,

где m = 1, 2, 3, …, - порядок интерференции.

или .