Kaj so Newtonovi prstani?

Izraz “Newtonovi obroči” se nanaša na pojav, ki se pojavi, ko ukrivljen kos stekla, običajno konveksna leča, damo v stik z ravnim kosom stekla. Ukrivljeno steklo sedi na ravnem steklu in ustvarja zračni film med njimi, ki je vse večji po dolžini krivulje. Ko je bela svetloba usmerjena v ukrivljeno steklo, se pojavi vrsta koncentričnih krogov, kot bikov oče. Sir Isaac Newton je bil prvi, ki je opazil pojav, zato se koncentrični obroči imenujejo Newtonovi obroči.

Koncentrični krogi, ki jih ustvari fenomen Newtonovih obročev, so običajno temni, izmenično s svetlimi, s temnim začetkom v središču. Pojav se pojavi kot posledica interference med svetlobo, ki jo odbijata obe površini. V praktični uporabi lahko izdelovalci leč uporabijo Newtonove obroče za določanje kakovosti leče. V dobro izdelani leči morajo biti obroči enotni.

V središču obročev je največji obroč, ki tvori cel krog, temen. Preostali obroči se izmenjujejo med temnimi in svetlimi zaradi narave motenj, ki jih ustvarjajo. Svetlobni valovi, ki se odbijajo od dveh kosov stekla, povzročajo tako destruktivne kot konstruktivne motnje. Pri destruktivnih motnjah se najvišja točka enega vala sreča z nižjo točko drugega in se med seboj učinkovito izničita. Konstruktivna interferenca se pojavi, ko se visoke ali nizke točke svetlobnih valov poravnajo med seboj.

Druga značilnost fenomena Newtonovega obroča je, da so krogi bližje središču debelejši od krogov na obodu kroga. To je povezano z ukrivljenostjo konveksne leče. Ko se leča bolj oddalji od ravnega stekla pod njo, postanejo obroči tanjši in bližje skupaj.

Sir Isaac Newton je prvič razpravljal o opazovanju teh prstanov leta 1675. Ta pojav je opisal tudi v svoji knjigi »Optics« iz leta 1705. Prvotno je njegov eksperiment s Newtonovimi obroči uporabljal steklo, ki je ustvarilo klinast prostor, vendar so poznejše različice eksperimenta uporabljale konveksno lečo. Sodobni instrumenti, ustvarjeni za prikaz tega pojava, uporabljajo tudi konveksno lečo.

Čeprav sodobni znanstveniki verjamejo, da Newtonove obroče povzročajo svetlobni valovi, je sam Newton videl pojav, ki podpira njegovo teorijo, da je svetloba sestavljena iz delcev. Nekatera njegova odkritja in opažanja pa so od njega zahtevala, da uporablja teorije, ki so usklajene s teorijo valov. Opazovanje Newtonovih prstanov je le ena od mnogih znanstvenih teorij, ki jih je izdelal Newton; pravzaprav mnogi verjamejo, da je prispeval k znanstvenemu znanju večji kot kdorkoli drug v zgodovini.