Aleksander Fąfrowicz Szczecin 10.04.2002

I RAT Gr. A

Ćwiczenie nr 3

Wyznaczanie promienia krzywizny soczewki płasko-wypukłej metodą pierścieni Newtona

1.TEORIA

Światło jest mieszaniną wielu barw (promieni o różnej długości fali).
W różnych obszarach warstwy, warunek wzmocnienia lub osłabienia będzie spełniony dla promieni o różnych długościach fal λ. W skutek tego w pewnych jej obszarach natężenie światła ulegnie osłabieniu, w innych zaś w wyniku interferencji natężenie wzmocni się. Jest to między innymi przyczyna powstawania błyszczących barwnych plam na powierzchni zatłuszczonej wody.

Prążki interferencyjne można otrzymać w postaci pierścienia
w doświadczeniu Newtona.

Prążki to wytworzone przy użyciu warstwy powietrza o zmiennej grubości, powstającej pomiędzy soczewką wypukłą a dużym promieniu krzywizny
a płytką płasko-równoległą, na której ta soczewka leży. Promienie światła padające na płaską powierzchnie soczewki ulegają odbiciu na jej przedniej
i tylnej ściance oraz na powierzchni płytki. Prążki powstają w skutek interferencji promieni odbitych do dolnej (zakrzywionej) powierzchni soczewki z promieniami odbitymi od górnej powierzchni płytki płasko-równoległej. Promienie te przebywają dwukrotnie cienką warstwę powietrza o grubości,
a warunek dla maksimów przyjmuje postać:

k=0,1,2,3,...

przy czym przyjmujemy, że współczynnik załamania warstw powietrza jest równy 1.

Posługując się tym rysunkiem i korzystając z twierdzenia Pitagorasa otrzymujemy.

Jeżeli
to zgodnie z równaniem

Po połączeniu z wzorem otrzymujemy:

Z powyższego wzoru możemy obliczyć promień krzywizny soczewki.

2.TABELKA

soczewka	rząd pierścienia
			Xp	XL
*	m=3		2,13	2,1
		n=1		1,36	1,02
	**	m=3		2,41	2,69
		n=1		1,35	1,58
	***	m=3		3	3,16
		n=1		1,8	1,69

3.OBLICZENIA

soczewka

soczewka

soczewka

Obliczenie błędu promienia krzywizny soczewki.

4.WNIOSKI

Doświadczenie nie sprawiło nam większych kłopotów. Trudności jakie wynikły związane były z dokładnym ustawieniem soczewki na płytce równoległej,
tak by przekątne ramki mikroskopu dokładnie przecinały prążek ciemny znajdujący się w centrum soczewki.