НЬЮТОНА КОЛЬЦА
Интерференционные полосы равной толщины в форме колец, расположенных концентрически вокруг точки касания двух сферич. поверхностей либо плоскости и сферы. Впервые описаны в 1675 И. Ньютоном. Интерференция света происходит в тонком зазоре (обычно воздушном), разделяющем соприкасающиеся поверхности; этот зазор играет роль тонкой плёнки (см. ОПТИКА ТОНКИХ СЛОЕВ).
Рис. 1. Кольца Ньютона в отражённом свете.
Н. к. наблюдаются и в проходящем, и — более отчётливо — в отражённом свете. При освещении монохроматич. светом длины волны l Н. к. представляют собой чередующиеся тёмные и светлые полосы (рис. 1). Светлые возникают в местах, где разность фаз между прямым и дважды отражённым лучом (в проходящем свете) или между лучами, отражёнными от обеих соприкасающихся поверхностей (в отражённом свете), равна 2np (n=1, 2, 3, ...) (т. е. разность хода Dm равна чётному числу полуволн). Тёмные кольца образуются там, где разность фаз равна (2n+1)p. Разность фаз лучей определяется толщиной зазора dm с учётом изменения фазы световой волны при отражении (см. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА). Так, при отражении от границы воздух — стекло фаза меняется на л, а при отражении от границы стекло — воздух фаза остаётся неизменной. Поэтому в случае двух стеклянных поверхностей (рис. 2), с учётом различий в условиях отражения от нижней и верхней поверхности зазора (потеря полуволны), m-е тёмное кольцо образуется, если Dm=2dm+l/2=(2m+1)l/2, т. е. при толщине зазора dm=ml/2.
Рис. 2. Схема образования колец Ньютона: О — точка касания сферич. радиуса R и плоской поверхности; dm — толщина возд. зазора в области образования кольца.
Радиус rm m-го кольца определяется из треугольника А'О'С: rm=R2-(R-dm)2 »2Rdm. Откуда rm=?(2Rdm), а для тёмного m-го кольца rm=?(Rml). Это соотношение позволяет с хорошей точностью определятьlпо измерениям rm. Если l известна, Н. к. можно использовать для измерения радиусов поверхностей линз и контроля правильности формы сферич. и плоских поверхностей. При освещении немонохроматическим (напр., белым) светом Н. к. становятся цветными. Наиболее отчётливо Н. к. наблюдаются при малой толщине зазора (т. е. при использовании сферич. поверхностей больших радиусов).
Физический энциклопедический словарь