Здравствуйте, kot31.
Дано: λ = 0,55 мкм = 5,5 ∙ 10
-7 м, k = 4.
Определить: h.
Кольца Ньютона наблюдаются с помощью плосковыпуклой линзы большого радиуса кривизны, расположенной на плоскопараллельной пластинке (рисунок). Между линзой и пластинкой образуется тонкий зазор. Направим на линзу перпендикулярно к ее поверхности пучок параллельных монохроматических лучей. На рисунке показан один из таких лучей, который частично отражается от выпуклой поверхности линзы в точке B и частично отражается от пластинки в точке C. Высота зазора для рассматриваемого луча равна h. Отраженные лучи являются когерентными и интерферируют друг с другом. При отражении луча от пластинки (от оптически более плотной среды) происходит потеря полуволны. Оптическая разность ∆ хода интерферирующих лучей равна
∆ = 2h + λ/2. (1)
Из прямоугольного треугольника ABO имеем:
|AB|
2 = |BO|
2 - |AO|
2,
или
r
2 = R
2 – (R – h)
2 = 2Rh – h
2 ≈ 2Rh (вследствие малости воздушного зазора h),
откуда
h = r
2/(2R), (2)
где R – радиус кривизны линзы.
Из выражений (1), (2) получаем
∆ = r
2/R + λ/2. (3)
Используя условие минимумов при интерференции, получим из выражения (3), что
r
2/R + λ/2 = (2k + 1)(λ/2),
r
2/R = kλ,
R = r
2/kλ. (4)
Подставив выражение (4) в формулу (2), получим
h = kλ/2. (5)
Подстановка в формулу (5) числовых значений величин дает
h = 4 ∙ 5,5 ∙ 10
-7/2 = 1,1 ∙ 10
-6 (м) = 1,1 мкм.
Ответ: 1,1 мкм.
С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.