Anneaux de Newton : rayon de courbure R
Anneaux de Newton en réflexion, lame d’air, saut de phase π. Relevez les rayons des anneaux sombres r_m et déterminez le R caché par l’ajustement linéaire de r_m² en fonction de m.
Objectif
Déterminer R à partir de r_m² = m λ R (contact, n = 1, centre sombre). La pente de r² en fonction de m vaut λ R, d’où R = pente / λ.
Matériel
- Lentille plan-convexe sur verre plan
- Source 550 nm (λ connue)
- Microscope de mesure
Expérience
Théorie
Une surface sphérique sur un verre plan laisse un intervalle t ≈ r²/(2R). Avec un saut de phase π, les anneaux sombres vérifient 2t = m λ, d’où r_m² = m λ R. Le modèle cache R et n’affiche pas le rayon du premier anneau.
Mode opératoire
- λ est connue (550 nm). Le rayon de courbure R de la lentille est caché. Contact, air et saut de phase sont activés.
- Choisissez l’ordre m et relevez le rayon r_m (µm) au microscope de mesure. Un léger bruit de lecture s’ajoute.
- Le tableau calcule r². Recommencez pour m = 1… au moins 6.
- Vérifiez l’ajustement linéaire de r² (µm²) en fonction de m ; R = pente / (λ · 10¹²) en mètres. Comparez à la référence.
Conclusion
Le rayon de courbure trouvé s’accorde avec le R caché. Principales incertitudes : bruit du microscope, intervalle paraxial t ≈ r²/(2R) et contact idéal (d₀ = 0).