Hvorfor bruger du Newton Ring til at bestemme bølgelængde?

Newtons ringe er et fascinerende fænomen, der opstår fra interferensen af ​​lysbølger, hvilket giver en smart måde at bestemme bølgelængden af ​​lys på. Her er hvorfor:

forståelse af opsætningen

Newtons ringe dannes, når en plano-konveks objektiv (flad på den ene side, buet på den anden) placeres på en lejlighed, der afspejler overfladen. En tynd luftfilm oprettes mellem linsen og overfladen. Når monokromatisk lys (lys af en enkelt bølgelængde) er lyste på denne opsætning, bliver interferensmønstre synlige.

Interferens og bølgelængde

* Stiforskel: Lys, der reflekterer fra den øverste overflade af luftfilmen og lys, der reflekterer fra bundoverfladen, forstyrrer. Stiforskellen mellem disse to lysstråler afhænger af luftfilmens tykkelse.

* konstruktiv og destruktiv interferens: Hvis PATH -forskellen er et helt tal multiple af bølgelængden, forekommer konstruktiv interferens, hvilket skaber lyse ringe. Hvis PATH-forskellen er et halvt heltal multipel af bølgelængden, forekommer destruktiv interferens, hvilket skaber mørke ringe.

* forhold til bølgelængde: Diameteren på de lyse eller mørke ringe er direkte relateret til bølgelængden af ​​lyset. Kortere bølgelængder resulterer i ringe med mindre diameter.

hvordan man bestemmer bølgelængde

1. Måling af ringdiametre: Mål diametre for flere lyse (eller mørke) ringe.

2. Brug formlen: Radius for den niende ring er givet af formlen:

r _n =√ (nλr)

Hvor:

* r _n er radius for den niende ring

* n er ringen af ​​ringen (1, 2, 3 ...)

* λ er lysbølgelængden

* R er krumningens radius af objektivet

3. Beregn bølgelængde: Du kan løse for bølgelængden (λ) fra denne ligning ved hjælp af de målte ringdiametre og den kendte krumningsradius.

Fordele ved at bruge Newtons ringe

* Enkel opsætning: Eksperimentet er relativt ligetil at udføre.

* Præcis måling: Newtons ringe giver en præcis måde at bestemme bølgelængden af ​​lys på.

* alsidig: Denne teknik kan bruges til at bestemme bølgelængderne i forskellige lysfarver.

Kortfattet

Newtons ringe udnytter interferensen af ​​lysbølger for at skabe mønstre, der direkte vedrører bølgelængden af ​​lyskilden. Ved at måle diametre på disse ringe og bruge en simpel formel kan du nøjagtigt beregne lysbølgelængden. Denne metode tilbyder en fascinerende og effektiv måde at undersøge lysets bølge karakter på.