Was sind Newtons Ringe?
Der Begriff "Newtonsche Ringe" bezieht sich auf ein Phänomen, das auftritt, wenn ein gebogenes Glasstück, typischerweise eine konvexe Linse, mit einem flachen Glasstück in Kontakt gebracht wird. Das gebogene Glas sitzt auf dem flachen Glas und erzeugt einen Luftfilm, der entlang der Länge der Kurve immer größer wird. Wenn weißes Licht in das gebogene Glas gelenkt wird, erscheint eine Reihe konzentrischer Kreise wie ein Volltreffer. Sir Isaac Newton war der erste, der das Phänomen beobachtete, weshalb die konzentrischen Ringe als Newtons Ringe bezeichnet werden.
Die konzentrischen Kreise, die durch das Newton-Ring-Phänomen erzeugt werden, sind typischerweise dunkel und wechseln sich mit hell ab, wobei der dunkle Anfang in der Mitte liegt. Das Phänomen tritt als Folge einer Interferenz zwischen dem von den beiden Oberflächen reflektierten Licht auf. In der praktischen Anwendung können Newton-Ringe von Linsenherstellern verwendet werden, um die Qualität einer Linse zu bestimmen. Bei einer gut gefertigten Linse sollten die Ringe gleichmäßig sein.
In der Mitte der Ringe ist der größte Ring, der einen vollen Kreis bildet, dunkel. Die verbleibenden Ringe wechseln sich aufgrund der Art der Interferenz, die sie erzeugt, zwischen dunkel und hell ab. Von den beiden Glasstücken reflektierte Lichtwellen verursachen sowohl destruktive als auch konstruktive Interferenzen. Bei destruktiven Interferenzen trifft der Hochpunkt einer Welle auf den Tiefpunkt der anderen und heben sich gegenseitig auf. Konstruktive Interferenzen treten auf, wenn die hohen oder tiefen Punkte der Lichtwellen miteinander fluchten.
Ein weiteres Merkmal des Newtonschen Ringphänomens ist, dass die Kreise, die näher am Zentrum liegen, dicker sind als die Kreise an der Peripherie des Kreises. Dies hängt mit der Krümmung der konvexen Linse zusammen. Je weiter die Linse von dem darunter liegenden flachen Glas entfernt ist, desto dünner und enger werden die Ringe.
Sir Isaac Newton erörterte erstmals die Beobachtung dieser Ringe im Jahr 1675. Er beschrieb das Phänomen auch in seinem Buch "Optics" aus dem Jahr 1705. Ursprünglich verwendete sein Newton'sches Ringtest Glas, das einen keilförmigen Raum erzeugte, aber spätere Versionen des Experiments verwendeten eine konvexe Linse. Moderne Instrumente, die entwickelt wurden, um das Phänomen zu demonstrieren, verwenden auch eine konvexe Linse.
Obwohl moderne Wissenschaftler glauben, dass Newtons Ringe durch Lichtwellen verursacht werden, sah Newton selbst das Phänomen als Beleg für seine Theorie, dass Licht aus Teilchen besteht. Einige seiner Entdeckungen und Beobachtungen erforderten jedoch Theorien, die mit der Wellentheorie in Einklang standen. Die Beobachtung von Newtons Ringen ist nur eine der vielen wissenschaftlichen Theorien, die Newton aufgestellt hat. In der Tat glauben viele, dass er einen größeren Beitrag zur wissenschaftlichen Erkenntnis geleistet hat als jeder andere in der Geschichte.