Articles

obrázky


Obrázek 2: dva mikroskopické sklíčka jsou naskládány tak, aby vytvořily „vzduchový klín“, který vytváří tmavé a světlé třásně (horní). Konvexní čočka je umístěna nad plochou čočkou, která vytváří kroužky světlých a tmavých okrajů (dole).

v tradiční verzi Newtonových prstenců je mírně konvexní čočka umístěna nad plochou skleněnou deskou nebo optickou plochou.

obrázek 3: mírně konvexní čočka je umístěna nad optickou plochou.

monochromatické světlo se používá k osvětlení čoček. To může být vyrobeno jakýmkoli laserem. Matný plast je umístěn před laserem, aby rozptýlil světlo.

světlo prochází konvexní čočkou. Mezi konvexní čočkou a plochou čočkou je malá kapsa vzduchu. Část světla se bude odrážet na této bariéře. Zbytek světla se lomí v souladu se Snellovým zákonem.

proměnná Název
n index lomu
θ úhel mezi světlem a normálem

lomené světlo se odráží od ploché čočky. Tyto dva paprsky světla budou v různých bodech. Protože světlo prochází objektivem na více místech, odražené světlo bude zasahovat jak konstruktivně, tak dekonstruktivně. To je to, co způsobuje tmavé a světlé třásně.

více informací o Snellově zákonu naleznete zde a zde.

obrázek 4: světlo je ohnuté konvexní čočkou a odráží se plochou čočkou. Světlo zasahuje a vytváří tmavé a jasné třásně.

poloměr prstenců lze nalézt pomocí následující rovnice:

proměnná význam
rn poloměr kruhu od středu
R poloměr zakřivení čočky
n pozorováno číslo prstence
λ vlnová délka světla

alternativně lze nalézt poloměr zakřivení:

mikroskopické sklíčka jsou variací tohoto konceptu. Místo konvexní čočky nad plochou čočkou jsou dvě čočky pod úhlem k sobě. Toho lze dosáhnout umístěním kousku vlasů nebo kusu papíru na okraj dvou sklíček. Tím se vytvoří vzduchový klín mezi oběma čočkami.

obrázek 5: dvě ploché čočky jsou umístěny pod úhlem, který tvoří světlé a tmavé třásně.

stejně jako u konvexní čočky se světlo odráží v různých úhlech. Objeví se však jako částečné kroužky, protože stlačené místo je na jednom okraji místo středu.

proměnná význam
n tmavé okraje
x vzdálenost k okraji
l celková vzdálenost
t výška v n
h celková výška
d vzdálenost mezi tmavými třásněmi
λ vlnová délka světla
θ úhel

existují tři hlavní rovnice pro výše uvedené schéma:

z toho lze odvodit snadněji řešitelnou rovnici.

to umožňuje nalezení úhlu pomocí vlnové délky světla a vzdálenosti mezi třásněmi.

mikroskopické sklíčka nemusí nutně potřebovat vlasy nebo papír, aby vytvořily klín. Je to proto, že snímky jsou náhodné a nebudou spočívat úplně rovně proti sobě, což vytvoří kapsy vzduchu. To však vede k méně předvídatelným vzorcům, ale výše uvedené rovnice lze použít k přiblížení úhlů vytvořených nedokonalostmi snímků.

materiály

  • mikroskopické sklíčka
  • papír
  • matný plast
  • páska
  • pravítko s milimetry (volitelné pro měření)

postup

  1. umístěte dva mikroskopické sklíčka na sebe s kusem papíru na okraji.
  2. páska z plastu k laseru, takže paprsek světla je rozptýlen. Tento plast by měl být matný. Například několikrát složte tašku (například tašku na zip).
  3. svítí světlo na sklíčka. Možná budete muset upravit úhel, v závislosti na tom, kde stojíte. Ve velkých skupinách je někdy obtížné vidět.

poznámky

  • snažte se příliš nedotýkat snímků. Budou potřebovat čas, aby se usadili a vytvořili vzory. Také se snažte vyhnout otiskům prstů a poškrábání.
  • difrakční vzory mohou být vytvořeny bez použití kusu papíru pro vzduchový klín.
  • více snímků lze použít k vytvoření složitějších vzorů.
demonstrace v optice

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.