ニュートンのリングとは何ですか？

「ニュートンのリング」という用語は、湾曲したガラス片、通常は凸レンズが平らなガラス片と接触したときに発生する現象を指します。 湾曲したガラスは平らなガラスの上に置かれ、それらの間に空気の膜を作成すると、曲線の長さに沿ってますます大きくなります。 湾曲したガラスに白色光が向けられると、雄牛の目のように一連の同心円が現れます。 アイザック・ニュートンirがこの現象を最初に観察したので、同心円のリングはニュートンのリングと呼ばれています。

ニュートンのリング現象によって生成される同心円は、通常、暗い部分が中心から始まり、明るい部分と明るい部分が交互に現れます。 この現象は、2つの表面で反射した光の間の干渉の結果として発生します。 実際の応用では、レンズの品質を判断するために、レンズメーカーはニュートンのリングを使用できます。 よくできたレンズでは、リングは均一でなければなりません。

リングの中心では、完全な円を形成する最大のリングが暗いです。 残りのリングは、それらを作成する干渉の性質により、暗い部分と明るい部分が交互に表示されます。 2枚のガラスから反射した光波は、破壊的干渉と建設的干渉の両方を引き起こします。 破壊的干渉では、1つの波の高点が他の波の低点と出会うため、効果的に互いに相殺されます。 建設的な干渉は、光波の高点または低点が互いに整列するときに発生します。

ニュートンのリング現象の別の特徴は、中心に近い円が円の周辺の円よりも厚いことです。 これは、凸レンズの曲率に関係しています。 レンズがその下の平らなガラスから遠ざかるにつれて、リングは薄くなり、互いに近づきます。

アイザック・ニュートンirは、1675年にこれらのリングの観察について最初に議論しました。彼は1705年の本「Optics」でもこの現象を説明しました。 もともと、彼のニュートンのリング実験ではガラスを使用してくさび形の空間を作成しましたが、その後の実験では凸レンズを使用しました。 現象を実証するために作成された最新の機器も凸レンズを使用しています。

現代の科学者は、ニュートンの環は光の波によって引き起こされていると信じていますが、ニュートン自身はこの現象を、光が粒子で構成されているという理論を支持していると考えました。 しかし、彼の発見と観察のいくつかは、波動理論に沿った理論を使用することを要求しました。 ニュートンの環を観察することは、ニュートンが作った多くの科学理論の1つにすぎません。 実際、多くの人が彼が歴史上他の誰よりも科学的知識に大きく貢献したと信じています。