На установке для наблюдения колец Ньютона был измерен в отраженном свете радиус третьего темного кольца (k=3). Когда пространство между плоскопараллельной пластиной и линзой заполнили жидкостью, то тот же радиус стало иметь кольцо с номером, на единицу большим. (Решение → 18332)

Заказ №39140

На установке для наблюдения колец Ньютона был измерен в отраженном свете радиус третьего темного кольца (k=3). Когда пространство между плоскопараллельной пластиной и линзой заполнили жидкостью, то тот же радиус стало иметь кольцо с номером, на единицу большим. Определить показатель преломления n жидкости. Дано: k=3 k k 1 r r   Найти: nж

Решение:

В задаче идет речь о кольцах Ньютона, которые являются частным случаем интерференции света в тонких пленках переменной толщины. Для получения колец Ньютона используется стеклянная пластина, на которой лежит плосковыпуклая линза. Зазор между пластиной и линзой заполнен жидкостью. Нормально падающая параллельным пучком волна на границе прозрачной среды делится на отраженную и преломленную. Интерференционную картину дают лучи 1 и 2, т.е. луч, отраженный от выпуклой поверхности линзы 1 и луч, отражённый от стеклянной пластины 2. Интерференционная картина локализована на выпуклой поверхности линзы и имеет вид чередующихся темных и светлых колец. Каждое кольцо соответствует определенному значению толщины зазора d, т.е. является полосой «равной толщины». Найдем оптическую разность хода лучей 1 и 2 учитывая, что луч, отраженный от стеклянной пластины, меняет фазу на  т.е. «теряет» полуволну: 0 2 2 dn     . Условие минимумов 0 0 2 1 2 2 2 m dn        , откуда следует, что