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: