Отже, в формулі (4) - це віддаль від щілини до біпризми, - це віддаль від щілини до об’єкта мікроскопа. Порядок виконання роботи

1. Розмістити електричну лампу, щілину, біпризму і мікроскоп на одній оптичній осі.

2. Обертаючи оправу з біпризмою, встановити ребро біпризми паралельно щілині.

3. Регулюючи ширину щілини, добитися чіткого зображення інтерференційних ліній.

4. Поставити червоний світлофільтр і за допомогою шкали мікроскопа виміряти відстань між крайніми максимумами інтерференційної картини. Ціна поділки шкали – 0,1 мм. Порахувати кількість інтерференційних смуг К, які знаходяться у виміряному відрізку х.

5. Проробити аналогічні виміри для зеленого і синього світлофільтрів.

6. Виміряти віддаль від щілини до біпризми і віддаль l від щілини до об’єктива мікроскопа. Дані вимірювань занести в таблицю.

7. За формулою (4) обчислити , враховуючи, що =0,0076 рад., і взявши значення показника заломлення n з таблиці 1.

Таблиця 1.

Колір світлофільтра
Червоний	1,642
Зелений	1,652
Синій	1,661

Контрольні запитання

1. Умова когерентності хвиль.

2. Явище інтерференції.

3. Умова максимуму при інтерференції.

4. Умова мінімуму при інтерференції.

5. Формула для кута заломлення променів тонкою призмою.

6. Формула відстані між уявними джерелами світла.

7. Формула для різниці ходу хвиль.

8. Формула для ширини інтерференційної смуги.

9. Умова, при якій інтерференційні смуги мають велику ширину.

10. Формула для довжини світлової хвилі.

Лабораторна робота №53 визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець ньютона

МЕТА РОБОТИ:	визначити радіус кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона.
ОБЛАДНАННЯ:	джерело світла, мікроскоп з мікрометром, плоско випукла лінза великого радіуса кривизни, плоско паралельна пластинка, світлофільтри.

Теоретичні відомості

Одним з цікавих випадків інтерференції світла є одержання кілець Ньютона. Якщо на плоскопаралельну пластинку покласти опуклим боком плоскоопуклу лінзу з великим радіусом кривизни, то при освітленні білим світлом спостерігається ряд концентричних радіусних кілець з центром в точці дотику лінзи до пластинки. Вперше таку картину одержав Ньютон в 1675 році. І тому ці кільця дістали назву кілець Ньютона.

Товщина повітряного прошарку, що утворюється між сферичною поверхнею лінзи і плоскою поверхнею пластинки, з віддаленням від точки дотику поступово збільшується. Місця однакової товщини утвореного повітряного прошарку (“клина”) мають форму кілець з центром в точці дотику лінзи. Світлові промені, що падають в ці місця, одержують однакову різницю ходу. Оскільки результат інтерференції залежить від різниці ходу і довжини світлової хвилі, то інтерференційна картина буде мати вигляд концентричних світлих і темних кілець в монохроматичному світлі і пофарбованих (райдужних) кілець в білому світлі.

Н ехай паралельний пучок світла падає нормально на плоску поверхню ВC лінзи і частково відбивається від верхньої і нижньої поверхонь повітряного прошарку між лінзою і пластинкою (рис.1). При накладанні відбитих хвиль виникають інтерференційні кільця однакової товщини.

Вигляд цих кілець зображено на рис.1. Оптична різниця ходу між двома променями відбитими від верхньої (в точці Е) і нижньої (в точці ) поверхонь повітряного зазору дорівнює:

(1)

бо промінь, який відбивається в точці , два рази (туди назад) проходить відстань , і крім того втрачає півхвилі , відбиваючись від більш густого середовища (скла). Якщо товщина і такі, що виконується умова

, (2)

то хвилі будуть підніматись і спостерігатиметься максимум інтерференції – світле кільце. Якщо виконується умова:

, (3)

то хвилі поширюються в протилежних фазах і спостерігатиметься мінімум інтерференції – темне кільце.

З рис. 1 знаходимо радіус -того кільця:

. (4)

Введене значно менше , тому .

Тому одержимо в рівності (4):

. (5)

Підставляючи одержане значення (5) в рівняння (3) одержуємо для -го світлого кільця:

(6)

(7)

З рівнянь (6) і (7) легко визначити радіус кривизни лінзи :

.

. (8)

Правильна форма кілець Ньютона легко спотворюється при всяких навіть незначних дефектах в обробці поверхні лінзи і пластинки. Це дає можливість здійснити дуже точний контроль якості шліфування пластин і лінз.