Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Оптика. СТО => Волновая оптика => : Антон Огурцевич 20 December 2014, 23:18

: Как изменится расстояние между кольцами?
: Антон Огурцевич 20 December 2014, 23:18
Найдите расстояние l между m2 = 20-м и k2 = 21-м кольцами Ньютона, если расстояние между  m1 = 2-м и k1 = 3-м равно L = 1 мм. Тёмные кольца наблюдаются в отражённом свете. Как изменится расстояние между кольцами, если между линзой и пластиной поместить жидкость с показателем преломления n = 1,3? Сделать рисунок.
: Re: Как изменится расстояние между кольцами?
: Сергей 21 December 2014, 12:45
Решение.
Радиус светлых колец Ньютона для отраженного света определяется по формуле:
\[ {{r}_{k}}=\sqrt{(2\cdot k-1)\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}},\ {{r}_{m}}=\sqrt{(2\cdot m-1)\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}}\ \ (1).
 \]
Расстояние L между m1 и k1 кольцами Ньютона определяется по формуле:
L = rк1 - rm1   (2).
Учитывая, что показатель преломления воздуха равен n = 1. Подставим (1) в (2) и выразим λ∙R:
\[ L=\sqrt{5\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}}-\sqrt{3\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}},\ R\cdot \lambda =\frac{{{L}^{2}}}{{{(\sqrt{2,5}-\sqrt{1,5})}^{2}}}\ \ \ (3). \]
Расстояние l между m2 и k2 кольцами Ньютона определяется по формуле:
l = rк2 - rm2   (4).
Учитывая, что показатель преломления воздуха равен n = 1. Подставим (1) и (3) в (4) и выразим расстояние l между m2 и k2 кольцами Ньютона:
\[ \begin{align}
  & l=\sqrt{40\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}}-\sqrt{39\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}},\ l=\sqrt{\lambda \cdot R}\cdot (\sqrt{20,0}-\sqrt{19,5}), \\
 & l=\frac{L}{(\sqrt{2,5}-\sqrt{1,5})}\cdot (\sqrt{20,0}-\sqrt{19,5}). \\
\end{align} \]
l = 0,158∙10-3 м.
Если между линзой и пластиной поместить жидкость с показателем преломления n = 1,3:
\[ L=\sqrt{5\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}}-\sqrt{3\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}},\ R\cdot \lambda =\frac{{{L}^{2}}}{{{(\sqrt{\frac{2,5}{n}}-\sqrt{\frac{1,5}{n}})}^{2}}}\ \ \ (3). \]
\[ \begin{align}
  & l=\sqrt{40\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}}-\sqrt{39\cdot \frac{\lambda \cdot R}{2\cdot n}},\ l=\sqrt{\lambda \cdot R}\cdot (\sqrt{\frac{20,0}{n}}-\sqrt{\frac{19,5}{n}}), \\
 & l=\frac{L}{(\sqrt{\frac{2,5}{n}}-\sqrt{\frac{1,5}{n}})}\cdot (\sqrt{\frac{20,0}{n}}-\sqrt{\frac{19,5}{n}}). \\
 & l=\frac{L}{(\sqrt{2,5}-\sqrt{1,5})}\cdot (\sqrt{20,0}-\sqrt{19,5}). \\
\end{align} \]
l – не изменится.
Ответ: 0,158∙10-3 м