Što su Newtonovi prstenovi?

Pojam “Newtonovi prstenovi” odnosi se na fenomen koji se događa kada se zakrivljeni komad stakla, obično konveksna leća, stavi u kontakt s ravnim komadom stakla. Zakrivljeno staklo leži na ravnom staklu, stvarajući film zraka između njih koji je sve veći po dužini krivulje. Kada se bijela svjetlost usmjeri u zakrivljeno staklo, pojavljuje se niz koncentričnih krugova, poput bikovog oka. Sir Isaac Newton je prvi promatrao ovaj fenomen, zbog čega se koncentrični prstenovi nazivaju Newtonovim prstenovima.

Koncentrični krugovi proizvedeni fenomenom Newtonovih prstenova obično su tamni naizmjenično sa svijetlim, s tamnim početkom u središtu. Fenomen se javlja kao rezultat interferencije između svjetlosti koju reflektiraju dvije površine. U praktičnoj primjeni, Newtonove prstenove mogu koristiti proizvođači leća za određivanje kvalitete leće. U dobro izrađenom objektivu prstenovi bi trebali biti ujednačeni.

U središtu prstenova, najveći je prsten, koji čini puni krug, taman. Preostali prstenovi se izmjenjuju između tamnih i svijetlih zbog prirode smetnji koje ih stvaraju. Svjetlosni valovi reflektirani od dva komada stakla uzrokuju i destruktivne i konstruktivne smetnje. Kod destruktivne interferencije, visoka točka jednog vala susreće se s najnižom točkom drugog i oni se međusobno učinkovito poništavaju. Konstruktivna interferencija nastaje kada se visoke ili niske točke svjetlosnih valova međusobno poravnaju.

Još jedna karakteristika fenomena Newtonovog prstena je da su krugovi bliže centru deblji od onih na periferiji kruga. To ima veze sa zakrivljenošću konveksne leće. Kako se leća sve više udaljava od ravnog stakla ispod nje, prstenovi postaju tanji i bliže jedan drugom.

Sir Isaac Newton prvi je put raspravljao o promatranju ovih prstenova 1675. On je također opisao taj fenomen u svojoj knjizi “Optics” iz 1705. godine. Izvorno je njegov eksperiment s Newtonovim prstenovima koristio staklo koje je stvorilo klinasti prostor, ali kasnije verzije eksperimenta koristile su konveksnu leću. Moderni instrumenti stvoreni da pokažu ovaj fenomen također koriste konveksnu leću.

Iako moderni znanstvenici vjeruju da su Newtonovi prstenovi uzrokovani svjetlosnim valovima, sam je Newton vidio taj fenomen kao podršku njegovoj teoriji da se svjetlost sastoji od čestica. Međutim, neka od njegovih otkrića i zapažanja zahtijevala su od njega korištenje teorija koje su u skladu s teorijom valova. Promatranje Newtonovih prstenova samo je jedna od mnogih znanstvenih teorija koje je Newton napravio; zapravo, mnogi vjeruju da je on dao veći doprinos znanstvenoj spoznaji od bilo koga drugog u povijesti.