물리학-뉴턴링
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작성일 23-02-06 12:47본문
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이때 투과파 와 사이에 광경로차 가 발생하며, 이들이 보강간섭을 할 조건 은 (N =1, 2, 3,....) 이다.
위의 사진과 같이 배열을 하면 實驗을 처음 할 수가 있다아 다만 유의할 점은 수은등을 켤 때 사용하는 전원이 110V를 필요로 하고 30초 이상 전원 버튼을 누르면 안 된다된다.) 이로부터 공기층의 두께는
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설명
로 주어진다. 현재 Newton Ring은 빛의 wave성을 입증하는 간섭현상의 대표적인 實驗종목으로 받아들여지고 있다아
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평판유리 위에 한쪽 면의 곡률반지름이 R인 볼록렌즈(plano-covex lens)를 얹어 놓은 다음 단색광인 파장 λ의 빛을 수직입사 시키면 공기층 두께의 차이에 의해 간섭이 일어나고 이로 인해 Newton ring이 나타나게 된다[Hecht Ch.9, pp.493~496]. 이것은 동일두께의 무늬인 피조무늬(Fizeau fringes)의 한 종류이다.
, N =1, 2, 3,.... (1)
다.) 식(1)에서 λ는 공기 중에서 빛의 파장인데, 공기의 굴절률은 1.0003 정도로 1에 가까우므로 실제로 이 實驗에서는 λ는 진공 중의 파장이라고 생각해도 된다
순서
뉴턴링,간섭현상,Newton ring,곡률 반지름
여러 가지 색의 빛을 렌즈-평판유리 경계면에 입사하여 간섭현상으로 Newton ring을 만들고, 이 렌즈의 곡률 반지름을 구한다. (wave 는 공기에서 유리로 반사할 때 발생하는 두 번의 180° 위상차, 즉 총 360°의 위상차를 겪었으므로 이 곳이 보강간섭 조건이 된다된다.
여러 가지 색의 빛을 렌즈-평판유리 경계면에 입사하여 간섭현상으로 Newton ring을 만들고, 이 렌즈의 곡률 반지름을 구한다. 경계면에서 다시 왼쪽으로 반사된 wave()이 생긴다.
이 무늬를 처음으로 발견한 사람은 Newton으로 알려져 있으나 발견의 우선권을 두고 Hooke가 이의를 제기하였다고 알려져 있다아 또한 뉴턴은 이 현상을 자신의 운동방정식을 적용하는 등 빛의 입자성으로 해석했는데 100여년 이후 Young과 Fresnel 등에 의해 빛의 wave성이 증명되면서 당시 많은 과학자들이 믿어 왔던 뉴턴의 주장은 결국 뒤집어지게 되었다.(, phase shift) 는 공기층 안에서 왼쪽으로 진행하다 경계면에서 다시 반사되어() 오른쪽으로 공기층을 다시 진행하게 된다된다.
그림 1과 같이 두 개의 유리판 사이 공기층으로(두께 d) 빛의 wave L이 왼쪽에서 들어오면 경계선에서 왼쪽으로 반사된 wave 과 투과하는 wave 가 생긴다.
또한 상이 올바로 맺히기 위해서 수은등과 뉴턴링 볼록렌즈와의 수평상태를 잘 유지 시켜 주어야 한다. 공기층을 진행하던 는 경계선에서 다시 반사된다된다. (여기서 두 번째 항 -1은 두 번의 ‘공기-->유리 반사’에 의한 위상차를 고려한 것이다.