Большая советская энциклопедия - ньютона кольца

Ньютона кольца, интерференционные полосы равной толщины в форме колец, расположенные концентрически вокруг точки касания двух поверхностей (двух сфер, плоскости и сферы и т.д.). Впервые описаны в 1675 И. Ньютоном. Интерференция света происходит в тонком зазоре (обычно воздушном), разделяющем соприкасающиеся тела; этот зазор играет роль тонкой пленки, см. Оптика тонких слоев. Н. к. наблюдаются и в проходящем и — более отчетливо — в отраженном свете. При освещении монохроматическим светом длины волны Л, Н. к. представляют собой чередующиеся темные и светлые полосы. Светлые возникают в местах, где зазор вносит разность хода между прямым и дважды отраженным лучом (в проходящем свете) или между лучами, отраженными от обеих соприкасающихся поверхностей (в отраженном свете), равную целому числу l. Темные кольца образуются там, где разность хода лучей равна целому нечетному числу l/2. Разность хода определяется оптической длиной пути луча в зазоре и изменением фазы световой волны при отражении (см. Отражение света). Так, при отражении от границы воздух — стекло фаза меняется на p, а при отражении от границы стекло — воздух остается неизменной. Поэтому в случае двух стеклянных поверхностей т-е темное Н. к. в отраженном свете соответствует разности хода ml (т. е. толщине зазора dm = ml/2), где m — целое число. При касании сферы и плоскости (рис. 1) rm = (mlR)1/2. По теореме Пифагора, для треугольников с катетами rп и rm R2 = (R — lm/2)2 + rn2 и R2 = (R — lm/2)2 + r2m, откуда следует — в пренебрежении очень малыми членами (ml/2)2 и (nl/2)2 и др.— часто используемая формула для Н. к.: R = (rn2 — r2m)/l(n — m). Эти соотношения позволяют с хорошей точностью определять l по измеренным rm и rп либо, если l известна, измерять радиусы поверхностей линз (рис. 2). Н. к. используются также для контроля правильности формы сферических и плоских поверхностей (рис. 3). При освещении немонохроматическим (например, белым) светом Н. к. становятся цветными, причем чередование цветов в них существенно отличается от обычного радужного из-за переналожения систем колец, соответствующих разным т. Наиболее отчетливо Н. к. наблюдаются при использовании сферических поверхностей малых радиусов кривизны (толщина зазора мала на большем расстоянии от точки касания). Лит.: Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961; Дитчберн Р., Физическая оптика, пер. с англ., М., 1965. А. П. Гагарин.