Мета роботи: Визначення радіуса кривизни за допомогою кілець Ньютона.
Прилади: відліковий мікроскоп, освітлювач, фільтри.
Теоретичні відомості
Інтерференцією світла називається явище накладання когерентних хвиль, яке приводить до стаціонарного перерозподілу світлового потоку у просторі. У результаті виникає картина чергування максимумів і мінімумів інтенсивності світла, так звана інтерференційна картина. Для отримання стаціонарної картини необхідно мати такі два джерела світла, які створювали б у будь – який момент часу в кожній точці простору коливання з постійною різницею фаз при однаковій частоті. Такі джерела називаються когерентними.
Отримати когерентні джерела можна, якщо від одного джерела за допомогою оптичної установки створити два його зображення. Таким чином, для отримання інтерференційної картини випромінювання від одного джерела необхідно розділити на два пучки і примусити їх зустрітися після того, як вони пройдуть різні оптичні шляхи.
Одним із прикладів інтерференційної картини є кільця Ньютона. Вони спостерігаються у тому разі, коли опукла поверхня лінзи малої кривизни дотикається до плоскої поверхні добре відполірованої пластини. При цьому товщина повітряного прошарку постійно зростає від центра до країв. Кільця Ньютона можна спостерігати як у відбитому, так і в світлі, що проходить.
Якщо на лінзу падає пучок монохроматичного світла, то хвилі, відбиті від верхньої й нижньої меж цього повітряного прошарку, інтерферують між собою. При цьому в центрі буде темна пляма, оточена рядом концентричних світлих і темних кілець., різниця радіусів яких зменшується.
Схему установки для спостереження дано на рисунку1. монохроматичне світло від освітлювача S падає на скляну пластинку С під кутом 450, відбиваючись від неї, попадає на лінзу L. Промінь на нижній поверхні лінзи в точці А поділяється на два; один відбивається від точки А і йде в лупу L1, другий, заломлений, проходить повітряний проміжок bm і, відбиваючись від точки В, знову повертається в точку А, а потім йде в лупу. Ці два промені інтерферують.
Послідовність виконання роботи
Увімкнути освітлювач у мережу (час його роботи не більше як 35хв).
Незначним переміщенням тубуса мікроскопа домогтися чіткого зображення в полі зору кілець Ньютона. (регульованих гвинтів не рухати).
При повороті барабана мікроскопа шкала окуляра з поділками від 0 до 8 залишається нерухомою. У полі зору рухається перехрестя й індекс (біштрих).
Окуляр повернути так, щоб перехрестя рухалося вздовж діаметра кілець.
Щоб обчислити радіус кілець, необхідно визначити положення кілець праворуч і ліворуч. Для цього поворотом барабана перехрестя встановлюють на середину темного кільця, досить віддаленого від центра, наприклад восьмого ліворуч, і записують відлік згідно з нерухомою шкалою (ціна поділки 1мм) і барабаном окулярного мікроскопа з ціною поділки 0,01мм. Після цього наводять перехрестя на 7,6,5, і т.п. темні кільця і записують відліки цих самих кілець праворуч до восьмого кільця. Знаючи діаметр, обчислити радіус кільця. Здобуті значення радіусів поділити на збільшення об’єктива 3,7.
Комбінуючи попарно радіуси кілець, наприклад 8і5; 7і4; 6і3, обчислити радіус кривизни лінзи: R=(rm-rn)(rm+rn) / (3.72)(m-n)(, довжина хвилі червоного світла (=6,5*10-7м
Обчислити абсолютну і відносну похибки.
Дані занести у таблиці.
Таблиці результатів вимірювань та обрахунків
Номер кільця
Відлік

Діаметр кільця
d=l-k

Радіус кільця
r=l-k/2


Ліворуч
k
Праворуч
l




















































m
rm
n
rn
R
(R
(R/R*100%
Rср
(Rср