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  3B Scientific® Experiments ...going one step further 2 178179   0100200 r  ² / mm²0510 n -1  = 546 nm  = 578 nm  d r R - dR ANÉIS DE NEWTON ÓTICA / ÓTICA DAS ONDAS OBJETIVO Observação de anéis de Newton sob luz monocromática FUNDAMENTOS GERAIS Anéis de Newton são um fenômeno que também pode ser observado no cotidiano, que surge através da interferência da luz reetida na área limítrofe superior e inferior de uma cunha de ar entre duas superfícies quase paralelas. Com luz branca, as aparências de interferência são coloridas, pois a condição para um pico de interferência depende do comprimento de onda. Para a geração orientada de anéis de Newton, é utilizada uma disposição de uma chapa de vidro plana e de um corpo esférico com raio de curvatura muito grande. O corpo esférico toca a chapa de vidro plana, de forma que surja uma cunha de ar. Se a luz monocromática paralela incidir perpendicu-larmente sobre esta disposição, surgem anéis concêntricos de interferência alternadamente escuros e claros ao redor do ponto de contato. Os anéis escuros se formam por interferência destrutiva e os anéis claros, por inter-ferência construtiva. Nisto, as ondas da luz refletidas na área limítrofe na transição do corpo esférico e o ar interferem com as ondas refletidas na área limítrofe da chapa de vidro. Estes anéis de interferência podem ser observados em reflexão e transmissão. Na transmissão, a interferência é construtiva no centro, independentemente do comprimento de onda da luz incidente.As distâncias dos anéis de interferência não são constantes. A densidade d   da cunha de ar varia com a distância r   até o ponto de contato entre a chapa de vidro e o corpo esférico. Da Fig. 1, deriva-se(1) R : Raio de curvaturaDaí, vale, para pequenas densidades d e anéis de interferência claros(2)e os raios dos anéis claros são, portanto,(3)Deve-se observar que o corpo esférico é um pouco comprimido no ponto de contato. Isto pode ser descrito, na alteração da equação (2), aproximada-mente, pela relação(4) para .Assim, conclui-se para os raios r dos anéis de interferência claros: (5)Na experiência, são analisados os anéis de Newton em transmissão, enquanto a luz de uma lâmpada de mercúrio é tornada monocromática com o emprego de filtros de interferência. A imagem da transferência é representada nitidamente em uma tela por uma lente de imagem. UE4030350UE4030350 TAREFAS • Observação dos anéis de Newton em transmissão com iluminação por luz monocromática. • Medição dos raios dos anéis e deter -minação do raio da curvatura da dis-posição. • Estimativa do achatamento ao pressio -nar para baixo. APARELHOS NECESSÁRIOSRESUMO Uma disposição de uma chapa de vidro plana e um corpo esférico com raio de curvatura muito grande é usada para a geração de anéis de Newton. Se a luz monocromática paralela incidir perpendicular-mente sobre esta disposição, surgem anéis concêntricos de interferência alternadamente escuros e claros ao redor do ponto de contato das superfícies. Na experiência, os anéis de Newton são analisados mediante utilização de luz monocromática em transmissão. A partir dos raios r   dos anéis de interferên-cia, é determinado, com comprimento de onda   conhecido da luz utilizada, o raio de curvatura R  do corpo esférico. ANÁLISE Para a determinação do raio r  , é calculada a média dos raios medidos para o ponto de interseção esquerdo e direito e o fator de ampliação da lente de imagem é considerado. Em um diagrama, r  ² é representado em dependência de n -1, de forma que os pontos de medição fiquem sobre uma reta com as inclinações e as seções de eixo .Como os comprimentos de onda são conhecidos, pode-se calcular o raio de curvatura R . Ele é de aproximadamente 45 m. O achatamento d  0  através da pressão está claramente abaixo de um micrômetro.Fig. 1: Representação esquemática da cunha de ar entre a lente convexa e a chapa de vidro planaFig. 2: Relação entre os raios r  ² dos anéis de interferência claros e seu número corrente n Fig. 3: Anéis de Newton sob luz amarela  R  2 =r   2 + R-d  ( )  2   d   = r  2 2 ⋅ R = n − 1 ( ) ⋅λ 2   r  2 = ( n − 1) ⋅ R ⋅λ   d   = r  2 2  ⋅ R − d  0   r  i2 = ( n − 1) ⋅ R ⋅λ +  2 ⋅ R ⋅ d  0   a   R ⋅ λ   b   2  ⋅ R ⋅ d  0   r  2 ≥ 2  ⋅ R ⋅ d  0  
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