セットアップの理解
ニュートンのリングは、プラノコンベックスレンズ(片側が平らで、もう片側は湾曲している)が平らで反射面に配置されたときに形成されます。 レンズと表面の間に薄い空気フィルムが作成されます。 単色光(単一の波長の光)がこのセットアップに輝くと、干渉パターンが表示されます。
干渉と波長
* パスの違い: 空気フィルムの上面から反射する光と、底面から反射する光。これらの2つの光の梁のパスの違いは、空気フィルムの厚さに依存します。
* 建設的で破壊的な干渉: パスの違いが波長の複数の整数である場合、建設的な干渉が発生し、明るいリングが作成されます。 パスの違いが波長の半分のinteger倍である場合、破壊的な干渉が発生し、暗いリングが作成されます。
* 波長との関係: 明るいリングまたは暗いリングの直径は、光の波長に直接関係しています。 波長が短いと、直径が小さくなります。
波長を決定する方法
1。リング直径を測定: いくつかの明るい(または暗い)リングの直径を測定します。
2。式:を使用します n番目のリングの半径は、式で与えられます。
r n =√(nλr)
どこ:
* r n n番目のリングの半径です
* nはリングの順序です(1、2、3 ...)
*λは光の波長です
* rはレンズの曲率の半径です
3。波長を計算: 測定されたリング直径とレンズの曲率の既知の半径を使用して、この方程式から波長(λ)を解くことができます。
ニュートンのリングを使用することの利点
* 簡単なセットアップ: 実験は比較的簡単です。
* 正確な測定: ニュートンのリングは、光の波長を決定する正確な方法を提供します。
* 汎用性: この手法は、異なる色の光の波長を決定するために使用できます。
要約
ニュートンのリングは、光波の干渉を活用して、光源の波長に直接関連するパターンを作成します。 これらのリングの直径を測定し、単純な式を使用することにより、光の波長を正確に計算できます。この方法は、光の波の性質を調査する魅力的で効果的な方法を提供します。