Co jsou Newtonovy prsteny?

Termín „Newtonovy prsteny“ označuje jev, ke kterému dochází, když je zakřivený kus skla, obvykle konvexní čočka, uveden do kontaktu s plochým kusem skla. Zakřivené sklo sedí na plochém skle a vytváří mezi nimi film vzduchu, který je po délce křivky stále větší. Když je do zakřiveného skla nasměrováno bílé světlo, objeví se řada soustředných kruhů, jako býčí oko. Sir Isaac Newton byl první, kdo pozoroval tento jev, a proto se soustředné kruhy označují jako Newtonovy prsteny.

Soustředné kruhy vytvořené fenoménem Newtonových prstenů jsou obvykle tmavé, které se střídají s jasným, přičemž tmavý začátek je ve středu. K tomuto jevu dochází v důsledku interference mezi světlem odrazeným dvěma povrchy. V praktické aplikaci mohou Newtonovy prsteny používat výrobci objektivů k určení kvality objektivu. V dobře vyrobené čočce by kroužky měly být jednotné.

Uprostřed prstenců je největší kruh, který tvoří plný kruh, tmavý. Zbývající prsteny se střídají mezi tmou a světlem kvůli povaze rušení, které je vytváří. Světelné vlny odražené ze dvou kusů skla způsobují destruktivní i konstruktivní rušení. Při destruktivní interferenci se vysoký bod jedné vlny setkává s nízkým bodem druhé a účinně se navzájem ruší. Ke konstruktivnímu rušení dochází, když jsou vysoké nebo nízké body světelných vln vzájemně sladěny.

Další charakteristikou fenoménu Newtonova prstenu je to, že kruhy blíže ke středu jsou tlustší než kruhy na okraji kruhu. To souvisí s křivostí konvexní čočky. Jak se čočka stává vzdálenější od plochého skla pod ní, kroužky se stávají tenčí a blíže k sobě.

Sir Isaac Newton nejprve diskutoval o pozorování těchto prstenů v 1675. On také popsal jev v jeho 1705 knize “optika”. Původně jeho experiment s Newtonovými prsteny používal sklo, které vytvořilo klínovitý prostor, ale pozdější verze experimentu používaly konvexní čočky. Moderní nástroje vytvořené k demonstraci jevu také používají konvexní čočky.

Ačkoli moderní vědci věří, že Newtonovy prsteny jsou způsobeny světelnými vlnami, Newton sám viděl tento jev jako podporu své teorie, že světlo sestávalo z částic. Některé z jeho objevů a pozorování však vyžadovaly, aby používal teorie, které odpovídají teorii vln. Pozorování Newtonových prstenů je pouze jednou z mnoha vědeckých teorií, které Newton vytvořil; ve skutečnosti mnozí věří, že přispěl k vědeckým poznatkům více než kdokoli jiný v historii.