В установке по наблюдению колец Ньютона (рисунок) воздушный зазор заполнен жидкостью Возникает интерференция лучей, отраженных от верхней и нижней поверхностей слоя жидкости. Так как n < n1, то первый луч отражается от оптически менее плотной среды, и изменения фазы колебаний не происходит. Так как n < n2, то второй луч отражается от оптически более плотной среды, и при его отражении происходит изменение фазы колебаний на π, что соответствует потере полуволны. Поэтому оптическая разность хода лучей равна
Это очень просто: Абсолютный показатель преломления среды показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в данной среде: n = c/v. Здесь n - показатель преломления вещества, находим в таблице, c - скорость света в вакууме, равная 300 000 км/с = 3*10 ( в 8 ст. ) м/с; v - скорость света в данной среде. Находим по таблицам. n1 = 1,33 у воды; n2 = 1, 5- для стекла. Стекло бывает разных сортов, показатель меняется в широких пределах: от 1,47 до 2,04. Я выбрал среднее значение, для обычного, не оптического стекла. А дальше - скорость распространения света в воде v1 = c/n1; v1 = 3*10 (в 8 ст) м/с /1,33 = 225 000 000 м/с = 225 000 км/с = 2,25 *10 (в 8 ст. ) м/с. Скорость распространения света в стекле: v2= c/n2 v2= 3*10 (в 8 ст) м/с /1,5 = 2* 10 (в 8 ст. ) м/с = 200 000 000 м/с = 200 000 км/с. Успеха Вам и "питерки"!
В установке по наблюдению колец Ньютона (рисунок) воздушный зазор заполнен жидкостью Возникает интерференция лучей, отраженных от верхней и нижней поверхностей слоя жидкости. Так как n < n1, то первый луч отражается от оптически менее плотной среды, и изменения фазы колебаний не происходит. Так как n < n2, то второй луч отражается от оптически более плотной среды, и при его отражении происходит изменение фазы колебаний на π, что соответствует потере полуволны. Поэтому оптическая разность хода лучей равна
∆ = 2hn + λ/2.
Рассматривая треугольник AOB (см. рисунок), находим, что R2 = (R – h)2 + r2 = R2 – 2Rh + h2 + r2,
r2 = 2Rh – h2 ≈ 2Rh, r = √(2Rh).
Поскольку требуется определить радиус темного кольца, применим условие интерференционных минимумов: ∆ = 2hn – λ/2 = (2k – 1)λ/2, где k = 1, 2, 3, … - номер кольца. Тогда 2hn = (2k – 1)λ/2 + λ/2 = kλ,
h = kλ/(2n), r = √(2Rh) = √[2Rkλ/(2n)] = √(Rkλ/n), что после подстановки численных значений дает
r = √(1 • 1 • 589 • 10-9 /1,5) ≈ 6,3 • 10-4 (м) = 0,63 (мм).
Объяснение: