Кольца Ньютона
При контакте сферической поверхности линзы с плоской пластиной зазор t(r) растёт к краю; отражённые волны от верхней и нижней границ плёнки интерферируют. Для квазинормального падения разность хода ≈ 2nt; возможен скачок фазы π при отражении на границе с большим n (флажок на странице). Растровое изображение строится как cos(4πnt/λ + опция π). Реальные кольца учитывают когерентность, наклон и шероховатость; здесь — качественная картина для лаборатории.
Для кого: Школьная и вузовская оптика: тонкие плёнки и измерение радиуса кривизны.
Ключевые понятия
- Кольца Ньютона
- Тонкая плёнка
- Интерференция
- Скачок фазы
- Оптическая разность хода
- Плано-выпуклая линза
- Радиус кольца
Как это работает
Тонкая воздушная прослойка между сферической линзой и плоскостью: толщина растёт к краю, отражения сверху и снизу плёнки интерферируют; опциональный скачок π на одной границе меняет условия светлых/тёмных колец.
Часто задаваемые вопросы
- Почему полосы круговые?
- Толщина плёнки в первом приближении зависит только от расстояния от точки контакта.
- Зачем галочка π?
- Она переключает условия светлых/тёмных колец в зависимости от того, на какой границе появляется полуцикловой сдвиг при отражении.
- Как из колец найти R линзы?
- Измеряют радиусы тёмных или светлых колец и используют связь с m, λ и n при малых углах.
- Почему картинка «в пикселях»?
- Для скорости поле дискретизовано; в опыте кольца выглядят гладкими до предела дифракции.
Ещё из «Оптика и свет»
Другие симуляторы в этой категории — или все 44.
Просветляющее покрытие
Воздух–плёнка–стекло при нормальном падении: R(λ) от интерференции на двух границах; четвертьволновая толщина.
Интерферометр Майкельсона
I(Δ) = V cos²(πΔ/λ); полосы равного наклона; огибающая длины когерентности.
Интерферометр Маха–Цендера
Два плеча, разность хода Δ; I ∝ cos²(πΔ/λ); схема + график бахром.
Интерферометр Сагнака (кольцо)
Δφ ∝ Ω·A/λ для встречных лучей на вращающемся контуре — идея оптического гироскопа.
Угол Брюстера
tan θ_B = n₂/n₁; R_p→0; θᵢ+θₜ=90°; Френелевские коэффициенты отражения R_s, R_p в зависимости от θᵢ.
Принцип Ферма
Оптический путь OPL = n₁AP+n₂PB в зависимости от точки падения; минимум — путь по закону Снеллиуса.