園195.ニュートンリング●
上に球面の半径がR[m]の平凸レンズを置き,その上方か
ら波長入 [m] の単色光を当てる。反射光を上から観察する
と,同心円の縞模様が見える。 ガラス板と平凸レンズの接点
0からr[m] の位置Pでの空気層の厚さを4[m]とする。
(1)位置Pが暗く見えるときの2d を入, m(m=0, 1, 2, …)
を用いて表せ。
(2) 点0付近は明るく見えるか, 暗く見えるか。
(3) 同心円の中心Oからm番目の暗環の半径rを入, R, m (m=0, 1, 2, …) を用いて表
せ。ただし,ガラスとレンズの間にはさまれた空気層の厚さは, Rに比べて十分小さ
いものとする。
(4) ガラスとレンズの間を屈折率nの液体で満たしたところ, 同心円の縞模様の半径が
変化した。このとき, 中心Oからm番目の暗環の半径r'は, 間が空気の場合のm番
目の暗環の半径rの何倍になるか。ただし, nはガラスの屈折率より小さいものと
図のように,平面ガラス板の
しま
R
Ta
P
し,空気の屈折率は1とする。
(5) 下から透過光を観察した場合も, 同心円の縞模様が見える。反射光の縞模様とどの
ように違うか。
