Начална страница | Геометрична оптика | Биноклите | Почистване на оптични детайли | Астрофотография | Спектроскопия за астролюбители | Азбучен указател на оптичните термини |


      НЮТОНОВИ ПРЪСТЕНИ - оцветявания с цветовете на дъгата, които се получават при допир на две стъкла с различни повърхностни кривини - примерно изпъкнала повърхност на леща с плоско стъкло или с вдлъбната повърхност на друга леща, но с по-голям радиус на кривината. Около мястото на допира се получават концентрични обагряния, вследствие интерференцията на светлината в тясното (от порядъка на l на светлината) въздушно пространство около допирната точка.
      Нютоновите пръстени се наблюдават най-удобно в отразената от допиращите се повърхности светлина, т.е. ако гледаме от страната, от която попада светлината. В преминала светлина те не се забелязват или са едва видими.

      Ако радиусите на кривините на изпъкналата и вдлъбнатата стъклени повърхности са близки, нютоновите пръстени са ясно забележими с просто око - отчетливи, широки и с големи диаметри (снимката по-горе). Ако променяме натиска между двете стъкла, леко се променят и диаметрите на пръстените, поради слаба деформация на стъклата или поради смачкване на евентуално попаднали между тях дистанциращи ги прашинки. Добре е преди експериментиране с нютонови пръстени, повърхностите да бъдат добре почистени. Забележете дефектите видими в центъра на областта с пръстените – те са породени от дребни неравности или замърсители по стъклата. Чрез наблюдение на формата на нютоновите пръстени при бавно преместване на допирната точка, може да се изследват оптичните повърхности за отклонения в тяхната геометрия. За целта трябва едната от допиращите се повърхности да бъде еталонна.
      Оцветявания подобни на нютонови пръстени се наблюдават и при долепяне на две чисти плоски стъкла. Тогава около мястото на притискането се появяват ивици с различна форма - понякога дълги, сменящи направлението и цветовете си при всяка промяна на натиска.

      Появата на нютонови пръстени между лещите на обектив е симптом за неизправност в него, примерно поради разлепване на лещите на дублет след удар или при по-големите обективи - ако след ремонт е забравена дистанциращата гривна между двете лещи на дублет с въздушна междина (такива са обективите на по-големите телескопи-рефрактори и предните дублети на големите фотографски телеобективи).

      Нютоновите пръстени позволяват да се измерват точно повърхностните кривини на лещи, особено ако те са с големи радиуси. Това става чрез специално пригоден микроскоп, с обектив със слабо собствено увеличение, т.е. с по-дълго работно разстояние. Под обектива е монтирана плоско-паралелната стъклена пластинка 1 под ъгъл 45°, отразяваща част от хоризонтално идващия към микроскопа успореден сноп едноцветна светлина 2 (например зелена), надолу към предметната масичка на микроскопа. В центъра на масичката се поставя изследваната леща 4 с изпъкналата си страна нагоре, върху която се допира хоризонталното плоско-паралелно стъкло 3. Отразената надолу от пластинката 1 светлина преминава перпендикулярно през плоското стъкло 3 и предизвиква интерференчна картина с нютонови пръстени между него и изпъкналата повърхност на лещата. Тази картина се наблюдава под увеличение през микроскопа, а чрез въртене на микрометричния винт, плавно преместващ масичката му (а следователно и картината в окуляра спрямо центъра на неговият кръст), се измерват диаметрите dm и dn на две поредни m-то и n-то тъмни кръгчета от интерференчната картина. Желателно е това да не са централните 1 - 2 кръгчета около самото място на допира, тъй като те обикновено са леко деформирани и с размити контури. Избират се по-външни - 3-то, 4-то или следващи тъмни кръгчета. След това пресмятаме радиусите на избраните кръгчета, като делим диаметрите им на 2:

rm = dm/2 и rn = dn/2

      Радиусът R на изпъкналата повърхност на лещата пресмятаме така:

      където l е дължината на светлинната вълна, с която работим - примерно 550 nm.



      Вижте също:

Светлина и видим спектър;

Дифракция и интерференция;

Дисперсия на светлината;

Имерсионна оптика;

Ъглова и числена апертура, разделителна способност на микроскоп (теория на Аббе);

Дъждовна дъга.


Начална страница

Статии - тематичен указател

Азбучен указател на оптичните термини