Vad är Newtons ringar?

Uttrycket "Newtons ringar" hänvisar till ett fenomen som inträffar när ett krökt glasstycke, vanligtvis ett konvext objektiv, sätts i kontakt med ett plant glasstycke. Det böjda glaset sitter på det plana glaset och skapar en luftfilm mellan dem blir allt större längs kurvans längd. När vitt ljus riktas in i det böjda glaset visas en serie koncentriska cirklar, som ett tjuröga. Sir Isaac Newton var den första som observerade fenomenet, varför de koncentriska ringarna kallas Newtons ringar.

De koncentriska cirklarna som produceras av Newtons ringarfenomen är vanligtvis mörka alternerande med ljusa, med den mörka början i mitten. Fenomenet uppstår som ett resultat av störningar mellan ljuset som reflekteras av de två ytorna. I praktisk tillämpning kan Newtons ringar användas av linsstillverkare för att bestämma linsens kvalitet. I en välgjord lins bör ringarna vara enhetliga.

I mitten av ringarna är den största ringen, som bildar en full cirkel, mörk. Återstående ringar växlar mellan mörkt och ljus på grund av den störning som skapar dem. Ljusvågor som reflekteras från de två glasdelarna orsakar både destruktiv och konstruktiv störning. Vid destruktiv interferens möter den enas vågs högpunkt den andra lågpunkten och de avbryter effektivt varandra. Konstruktiv störning uppstår när ljusvågens höga eller låga punkter är i linje med varandra.

Ett annat kännetecken för Newtons ringfenomen är att cirklarna närmare mitten är tjockare än cirkelns periferi. Detta har att göra med den konvexa linsens krökning. När linsen blir mer avlägsen från det platta glaset under det blir ringarna tunnare och närmare varandra.

Sir Isaac Newton diskuterade först observationen av dessa ringar 1675. Han beskrev också fenomenet i sin bok 1705 "Optik." Ursprungligen använde hans Newtons ringarexperiment glas som skapade ett kilformat utrymme, men senare versioner av experimentet använde en konvex lins. Moderna instrument skapade för att demonstrera fenomenet använder också en konvex lins.

Även om moderna forskare tror att Newtons ringar orsakas av ljusvågor såg Newton själv fenomenet som stöd för hans teori om att ljus bestod av partiklar. Vissa av hans upptäckter och observationer krävde honom dock att använda teorier som var i linje med vågteorin. Att observera Newtons ringar är bara en av de många vetenskapliga teorier som Newton gjorde; faktiskt tror många att han gjorde ett större bidrag till vetenskaplig kunskap än någon annan i historien.