Temat : Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą pierścieni Newtona.
Imię i nazwisko: Grzegorz Pietras Lesław Wabia Semestr III Rok 1996/97 Wydział Elektryczny. |
|||
zespół |
data |
ocena |
podpis |
3 |
|
|
|
Pierścienie Newtona stanowią typowe krążki jednakowej grubości. Soczewka płasko-wypukła o dużym promieniu krzywizny jest ustawiona na grubej płytce szklanej. Między soczewką i płytką tworzy się cienka warstwa powietrza o niejednakowej grubości. Promień padający na górną powierzchnie soczewki pod pewnym kątem ulega odbiciu na trzech pograniczach. Ze względu na dużą grubość soczewki, a małą grubość warstwy powietrza między soczewką i płytką, do interferencji zdolne są promienie 3 i 4. Jeżeli kąt padania promienia i jest praktycznie zerowy, to uwzględniając fakt, że dla warstwy powietrza n=i, można warunek interferencyjnego wzmocnienia promieni odbitych zapisać w postaci :
Odpowiada to określonemu pierścieniowi jasnemu o promieniu r. Z zależności geometrycznej wynika, że :
lub uwzględniając, że h<<R;
gdzie R oznacza promień krzywizny soczewki. Korzystając z powyższych równań napiszemy
lub
Analogicznie, dla dowolnego pierścienia ciemnego o promieniu rc otrzymamy zależność:
Ponieważ odczyt wartości promienia ciemnego lub jasnego pierścienia jest obarczony dużym błędem z powodu niepunktowego przylegania soczewki do płytki, najlepiej jest zmierzyć dwa promienie dwu jasnych lub ciemnych pierścieni o numerach porządkowych k1 i k2. Pisząc dla każdego z nich równanie i odejmując stronami, otrzymamy po drobnych przekształceniach wyrażenie :
z którego ostatecznie korzystać będziemy przy obliczaniu długości fali świetlnej.
Tabela pomiarowa
Nr |
R |
|
r [mm] |
rśr |
Δ |
λ |
||||
pomiaru |
[mm] |
k |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
[mm] |
[mm] |
[mm] |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|