Γιατί χρησιμοποιείτε το Ring Newton για να καθορίσετε το μήκος κύματος;

Τα δαχτυλίδια του Νεύτωνα είναι ένα συναρπαστικό φαινόμενο που προκύπτει από την παρέμβαση των φωτεινών κυμάτων, παρέχοντας έναν έξυπνο τρόπο για τον προσδιορισμό του μήκους κύματος του φωτός. Εδώ είναι γιατί:

Κατανόηση της εγκατάστασης

Τα δαχτυλίδια του Νεύτωνα σχηματίζονται όταν ένας φακός Plano-Convex (επίπεδη από τη μία πλευρά, καμπύλη από την άλλη) τοποθετείται σε μια επίπεδη, αντανακλαστική επιφάνεια. Δημιουργείται μια λεπτή μεμβράνη αέρα μεταξύ του φακού και της επιφάνειας. Όταν το μονοχρωματικό φως (φως ενός μόνο μήκους κύματος) λάμπει σε αυτή τη ρύθμιση, τα πρότυπα παρεμβολής γίνονται ορατά.

παρεμβολές και μήκος κύματος

* Διαφορά διαδρομής: Το φως που αντανακλά από την κορυφαία επιφάνεια του μεμβράματος αέρα και το φως που αντανακλάται από την κάτω επιφάνεια παρεμβαίνει. Η διαφορά διαδρομής μεταξύ αυτών των δύο δοκών φωτός εξαρτάται από το πάχος της μεμβράνης αέρα.

* εποικοδομητική και καταστροφική παρεμβολή: Εάν η διαφορά διαδρομής είναι ένας ακέραιος αριθμός πολλαπλάσιο του μήκους κύματος, παρατηρείται εποικοδομητική παρεμβολή, δημιουργώντας φωτεινά δακτυλίους. Εάν η διαφορά διαδρομής είναι ένα μισό ακέραιο πολλαπλάσιο του μήκους κύματος, συμβαίνει καταστροφική παρεμβολή, δημιουργώντας σκοτεινά δακτυλίους.

* Σχέση με μήκος κύματος: Η διάμετρος των φωτεινών ή σκοτεινών δαχτυλιδιών σχετίζεται άμεσα με το μήκος κύματος του φωτός. Τα μικρότερα μήκη κύματος οδηγούν σε δακτυλίους μικρότερης διαμέτρου.

Πώς να καθορίσετε το μήκος κύματος

1. Μέτρηση διαμέτρων δακτυλίου: Μετρήστε τις διαμέτρους πολλών φωτεινών (ή σκοτεινών) δαχτυλιδιών.

2. Χρησιμοποιήστε τον τύπο: Η ακτίνα του δακτυλίου nth δίνεται από τον τύπο:

r n =√ (Nlr)

Οπου:

* r n είναι η ακτίνα του δακτυλίου nth

* n είναι η σειρά του δακτυλίου (1, 2, 3 ...)

* λ είναι το μήκος κύματος του φωτός

* R είναι η ακτίνα της καμπυλότητας του φακού

3. Υπολογίστε το μήκος κύματος: Μπορείτε να λύσετε για το μήκος κύματος (λ) από αυτήν την εξίσωση χρησιμοποιώντας τις μετρούμενες διαμέτρους δακτυλίου και τη γνωστή ακτίνα καμπυλότητας του φακού.

Πλεονεκτήματα της χρήσης δαχτυλιδιών του Νεύτωνα

* Απλή ρύθμιση: Το πείραμα είναι σχετικά απλό να εκτελεστεί.

* Ακριβής μέτρηση: Οι δακτύλιοι του Νεύτωνα παρέχουν έναν ακριβή τρόπο για τον προσδιορισμό του μήκους κύματος του φωτός.

* ευπροσάρμοστο: Αυτή η τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των μήκους κύματος διαφορετικών χρωμάτων του φωτός.

Συνοπτικά

Τα δαχτυλίδια του Νεύτωνα εκμεταλλεύονται την παρεμβολή των φωτεινών κυμάτων για τη δημιουργία μοτίβων που σχετίζονται άμεσα με το μήκος κύματος της πηγής φωτός. Με τη μέτρηση των διαμέτρων αυτών των δακτυλίων και τη χρήση μιας απλής φόρμουλας, μπορείτε να υπολογίσετε με ακρίβεια το μήκος κύματος του φωτός. Αυτή η μέθοδος προσφέρει έναν συναρπαστικό και αποτελεσματικό τρόπο για να διερευνηθεί η φύση του φωτός.