Установка для наблюдения колец ньютона освещается нормально падающим светом, длина волны которого 0,62 мкм. найти радиус кривизны линзы, если диаметр третьего светлого кольца в отраженном свете равен 7,8?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Радиус кривизны линзы составляет 9,81 м. ️ Шаг 1: Определение формулы для радиуса светлого кольца В отраженном свете радиус rmr sub m светлого кольца Ньютона под номером mm определяется интерференционным максимумом. Из-за потери полуволны при отражении от оптически более плотной среды (стеклянной пластины) условие максимума имеет вид: 2h+λ2=mλ2 h plus the fraction with numerator lambda and denominator 2 end-fraction equals m lambda где hh — толщина воздушного зазора. С учетом геометрии установки hr22Rh is approximately equal to the fraction with numerator r squared and denominator 2 cap R end-fraction , радиус mm-го светлого кольца выражается формулой: rm=(m12)λRr sub m equals the square root of open paren m minus one-half close paren lambda cap R end-root Для третьего светлого кольца m=3m equals 3. ️ Шаг 2: Выражение радиуса кривизны через диаметр Диаметр кольца Dmcap D sub m связан с его радиусом соотношением Dm=2rmcap D sub m equals 2 r sub m, следовательно rm=Dm2r sub m equals the fraction with numerator cap D sub m and denominator 2 end-fraction . Подставим это в формулу: Dm24=(m0,5)λRthe fraction with numerator cap D sub m squared and denominator 4 end-fraction equals open paren m minus 0 comma 5 close paren lambda cap R Отсюда искомый радиус кривизны Rcap R равен: R=Dm24(m0,5)λcap R equals the fraction with numerator cap D sub m squared and denominator 4 open paren m minus 0 comma 5 close paren lambda end-fraction ️ Шаг 3: Подстановка числовых значений и расчет Переведем все величины в систему СИ: D3=7,810-3cap D sub 3 equals 7 comma 8 center dot 10 to the negative 3 power м λ=0,6210-6lambda equals 0 comma 62 center dot 10 to the negative 6 power м m=3m equals 3 Выполним вычисления: R=(7,810-3)24(30,5)0,6210-6cap R equals the fraction with numerator open paren 7 comma 8 center dot 10 to the negative 3 power close paren squared and denominator 4 center dot open paren 3 minus 0 comma 5 close paren center dot 0 comma 62 center dot 10 to the negative 6 power end-fraction R=6,08410-542,50,6210-6=60,84100,62=60,846,29,8129cap R equals the fraction with numerator 6 comma 084 center dot 10 to the negative 5 power and denominator 4 center dot 2 comma 5 center dot 0 comma 62 center dot 10 to the negative 6 power end-fraction equals the fraction with numerator 60 comma 84 and denominator 10 center dot 0 comma 62 end-fraction equals the fraction with numerator 60 comma 84 and denominator 6 comma 2 end-fraction is approximately equal to 9 comma 8129 Ответ: Радиус кривизны линзы равен 9,81 м. Нужно ли рассчитать радиус темного кольца того же порядка или определить толщину воздушного зазора в этой точке?

Форма ответа

Ваш аватар