Aleksander Fąfrowicz Szczecin 10.04.2002

I RAT Gr. A

Ćwiczenie nr 3

Wyznaczanie promienia krzywizny soczewki płasko-wypukłej metodą pierścieni Newtona

1.TEORIA

Pierścienie Newtona stanowią typowe prążki jednakowej grubości. Schemat zasady ich powstawania rysunek:

Soczewka płasko-wypukła o dużym promieniu krzywizny ustawiona jest na grubej płytce szklanej.Między soczewką a płytką tworzy się cienka warstwa powietrza o niejednakowej grubości. Promień padający na górną (płaską) powierzchnię soczewki pod pewnym kątem ulga odbiciu na trzech pograniczach. Ze względu na dużą grubość soczewki, a małą grubość warstwy powietzra między soczewką a płytką do interferencji zdolne są promienie 3 i 4. Jeżeli kąt padania 1 jest praktycznie zerowy, to uwzględniając fakt, że dla warstwy powietrza n≈1, można warunek interferencyjnego wzmocnienia promieni odbitych zapisać w postaci:

Odpowiada to określonemu pierścieniowi jasnemu o promieniu r.

Z zależności geometrycznej:

R- promień krzywizny soczewki

r- promień pierścienia Newtona h- grubość warstwy powietrza

Wynika, że:

Uwzględniając, że: R>>h

Korzystając z równania
można napisać:

Analogicznie dla dowolnego pierścienia ciemnego o promieniu
otrzymujemy zależność:

Ponieważ odczyt wartości promienia ciemnego lub jasnego pierścienia jest obarczany dużym błędem z powodu niepunktowego przylepiania się soczewki do płytki, najlepiej jest zmierzyć dwa promienie dwu jasnych lub ciemnych promieniach o numetach porządkowych k1 i k2.

Pisząc dla każdego z nich równanie i odejmując stronami otrzymujemy wyrażenie:

Z którego ostatecznie można korzystać przy wyznaczaniu krzywizny soczewki.

Zasada powstawania obrazu w mikroskopie: