Nazwisko: BIRUNT Imię: WOJCIECH Kierunek: II Fizyka z informatyką Rok studiów: 2000/2001r. Grupa laboratoryjna: XI		W y ż s z a S z k o ł a P e d a g o g i c z n a I P r a c o w n i a F i z y c z n a
				Wykonano		Oddano
				Data	Podpis	Data	Podpis
				20.III.2001r.		26.III.2001r.
Nr Ćwiczenia: 68	Temat: P i e r ś c i e n i e N e w t o n a

I. CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Dwie fale idące ze źródeł A i B (rys. a ) spójne, tzn. drgające przy zachowa­niu stałej różnicy faz, spotykają się w punkcie C, interferuj, czyli nakładają się. Wynik interferencji zależny jest od różnicy faz spotykających się fal. Jeżeli w chwili wyjścia ze źródeł fale były w zgodnej fazie, to różnica faz powstać może tylko z powodu różnicy dróg AC i BC. Jeśli ta różnica dróg

AC - BC = nλ,

czyli jeśli równa jest całkowitej wielokrotności długości fali wówczas w miejscu spot­kania mamy wzmocnienie drgań.

Rys. a) Interferencja dwóch ciągów fal

Jeśli różnica dróg

tzn. równa się nie parzystej wielokrotności
, drgania znoszą się, następuje wygaszenie.Zjawisko interferencji jest zjawiskiem typowym dla ruchu falowego. Światło jest takim ruchem, gdyż mamy wiele przykładów jego interferencji, w wyniku której zachodzi wygaszanie względnie wzmocnienie światła. Jednym z wielu przykładów interferencji światła jest powstawanie tzw. pierścieni Newtona. Otrzymujemy je za pomocą dwóch płytek szklanych bardzo dokładnie oszlifowanych: płaskiej AB i wypukłej CD (rys. 2). Między tymi płytkami znajduje się cienka warstewka powietrza, której grubość wzrasta stopniowo od środka płytek ku biegom. Gdy układ ten oświetlimy światłem jednobarwnym padającym normal­nie, to w świetle odbitym ujrzymy wielką liczbę współśrodkowych pierścieni, na prze­mian jasnych i ciemnych, o środku ciemnym w miejscu zetknięcia się obu powierzchni. Pierścienie te powstają jako wynik interferencji promieni odbitych od powierzchni sferycznej I i powierzchni płaskiej II. W przypadku powstawania pierścienia ciemnego różnica dróg takich dwóch promieni musi wynosić

. (1)

Rys. 2 Pierścienie Newtona

Rys. 3 Geometryczna interpretacja warunku interferencji

Niech jakikolwiek pierścień ciemny powstanie w punkcie B (rys. 3). Punkt A jest środkiem pierścieni. Różnica dróg występuje dlatego, że promień odbity od po­wierzchni II przebywa drogę dłuższą o 2e niż promień odbity od. powierzchni 1. Po­nieważ jednak promień odbity od powierzchni II zmienia swą fazę drgań (gdyż na­stępuje odbicie fali od środowiska optycznie gęstszego, czemu towarzyszy zmiana fazy o 180°; ta zmiana fazy odpowiada różnicy czasu, równej połowie okresu lub różnicy dróg, równej połowie długości fali), przeto powstaje sytuacja taka, jak gdyby promień odbity w B przybył drogę dłuższą o

. (2)

w stosunku do promienia przechodzącego przez A. Porównując (1) i (2) otrzymu­jemy zależność

. (3)

Z trójkąta prostokątnego ADC mamy

gdzie. a oznacza promień pierścienia ciemnego, R - promień krzywizny powierzchni I. Ponieważ e jest bardzo małe w porównaniu z 2R, możemy je w wyrażeniu (2R-e) pominąć. Wobec tego otrzymujemy

(4)

Uwzględniając (3) i (4) otrzymujemy zależność następującą:

Środkową ciemną plamę można nazwać pierścieniem rzędu zerowego. Podstawiając na n kolejno 1, 2, 3, ... otrzymujemy

Odejmując stronami dowolną parę równań (dla rzędu m i n) otrzymujemy

TABELA POMIARÓW

---