Vân tròn Newton

7. Cấu trúc khóa luận

2.2.4.2. Vân tròn Newton

Đặt một thấu kính phẳng lồi lên một tấm thủy tinh phẳng, lớp không khí giữa mặt cong thấu kính và bản thủy tinh là một bản mỏng có độ dày thay đổi. Rọi lên thấu kính một chùm sáng đơn sắc song song và vuông góc với bản thủy tinh. Tương tự như trên nêm không khí, tại mặt cong của thấu kính sẽ có sự gặp nhau của các tia phản xạ và sẽ quan sát được các vân giao thoa

Hình 2.7

Những điểm ứng với độ dày của lớp không khí

2

d k

sẽ tạo thành các

vân tối, còn những điểm ứng với (2 1) 4 d  k   sẽ tạo thành các vân sáng. Thủytinh tinh tinh Không khí

Do tính chất đối xứng nên các vân giao thoa là những vòng tròn đồng tâm, sáng và tối xen kẽ nhau, có tâm O là tiếp điểm của thấu kính và bản thủy tinh (hình 2.7).

Nếu quan sát vân giao thoa bằng ánh sáng phản xạ thì vân tại tâm là vân tối. Các vân giao thoa đó gọi là vân tròn Newton.

Giả sử tại C có một vân tối thứ k. Ta có thể tính được bán kính của vân tối này. Từ hình 2.7 ta có:

2 2 2

( )

k R R dk

    (2.16)

Trong đó, R là bán kính cong của thấu kính, là bề dày của lớp không khí tại vân tối thứ k.

Vì , do đó:

2

2

k Rdk

 

Tại vân tối thứ k ứng với độ dày

2

k

d k



Do đó ta có:k  R. k với k 0,1,2,... (2.17) Tương tự, bán kính của các vân sáng thứ k được xác định từ điều kiện:

1 . 2 k k R      với k 1,2,3,... (2.18) Như vậy, bán kính của các vân tối tỉ lệ với căn bậc hai của các số nguyên liên tiếp . Điều này có nghĩa là các vân giao thoa Newton không cách đều, càng xa càng xít lại gần nhau.

CHƯƠNG 3

ỨNG DỤNG CỦA GIAO THOA TRÊN BẢN MỎNG VÀ MỘT SỐ BÀI TẬP