Hvad er Newtons ringe?

Udtrykket "Newtons ringe" henviser til et fænomen, der opstår, når et buet stykke glas, typisk en konveks linse, sættes i kontakt med et fladt stykke glas. Det buede glas sidder på det flade glas, hvilket skaber en luftfilm mellem dem bliver stadig større langs kurvens længde. Når hvidt lys ledes ind i det buede glas, vises en række koncentriske cirkler, som et tyres øje. Sir Isaac Newton var den første, der observerede fænomenet, hvorfor de koncentriske ringe omtales som Newtons ringe.

De koncentriske cirkler produceret af Newtons ringe fænomen er typisk mørke skiftevis med lyse, med den mørke begyndelse i midten. Fænomenet opstår som et resultat af interferens mellem det lys, der reflekteres af de to overflader. I praktisk anvendelse kan Newtons ringe bruges af linseproducenter til at bestemme kvaliteten af ​​en linse. I en godt lavet linse skal ringene være ensartede.

I midten af ​​ringene er den største ring, der danner en fuld cirkel, mørk. Resterende ringe skifter mellem mørkt og lys på grund af arten af ​​interferensen, der skaber dem. Lysbølger, der reflekteres fra de to glasstykker, forårsager både destruktiv og konstruktiv interferens. Ved destruktiv interferens møder det ene bunds højdepunkt det laveste punkt for den anden, og de annullerer effektivt hinanden. Konstruktiv interferens opstår, når lysbølgenes høje eller lave punkter er på linje med hinanden.

Et andet kendetegn ved Newtons ringfænomen er, at cirklerne tættere på midten er tykkere end cirklens periferi. Dette har at gøre med krumningen af ​​den konvekse linse. Når linsen bliver mere fjern fra det flade glas derunder, bliver ringerne tyndere og tættere sammen.

Sir Isaac Newton diskuterede først observationen af ​​disse ringe i 1675. Han beskrev også fænomenet i sin 1705-bog "Optik." Oprindeligt brugte hans Newtons ringeeksperiment glas, der skabte et kileformet rum, men senere versioner af eksperimentet brugte en konveks linse. Moderne instrumenter oprettet til at demonstrere fænomenet bruger også en konveks linse.

Selvom moderne forskere mener, at Newtons ringe er forårsaget af lysbølger, så Newton selv fænomenet som støtte for sin teori om, at lys bestod af partikler. Nogle af hans opdagelser og observationer krævede ham dog at bruge teorier, der var på linje med bølgeteorien. At observere Newtons ringe er kun en af ​​de mange videnskabelige teorier, Newton har lavet; faktisk mange tror, ​​at han gav et større bidrag til videnskabelig viden end nogen anden i historien.