ニュートンリングの色の違いは？

質問

ニュートンリングはナトリウムランプで見ると明暗なのに,白色光で観察した時はいろんな色が見えますよね.これはなぜ起こるのでしょうか.初歩的な質問だと思いますが物理が全く判らない私には大問題です.よろしくお願いします.

回答No.2

brogie · ベストアンサー

ナトリウムランプはトンネルなどの照明などにも使用されています。ナトリウムD線という単色光です。真赤な自動車がトンネルに入った途端に、色が違って見えますネ。これはナトリウムランプでは赤色の光がないから、黒く見えるのです。

　本題へ戻って、ニュートンリングは凸レンズと下の平面との僅かな隙間との間で反射した光が干渉を起こし、しま模様を作るのです。ナトリウムランプの場合は干渉して光が強め合ったり、弱めあったりするのが交互に来るから、明暗しかありません。

　白色光の場合は、いろんな波長の光が混ざっていますから、それぞれの波長の光について明暗が出来るんです。赤い明暗、黄色い明暗、青い明暗が並んで、虹色に出来るのです。綺麗でしょう！虹とは原理は少し違いますけれど！

お礼

なるほど,以外に身近にナトリウムランプの現象があったんですね。ご回答感謝いたします。

回答No.1

ametsuchi

１）ナトリウムランプ：単色光、波長の帯域が非常に狭い。
２）白色光：波長の帯域が非常に狭い。可視光線全域を覆う。

ということがポイントではないでしょうか？

・光は波ですから、干渉しますね。波長の整数倍位相がズレると２倍の振幅になり、整数倍＋半波長ズレると、打ち消し合う。それ以外でも波を重ね合わせた形になります。（1次元的にいうと...）

・で、ガラスの平面上に曲率の小さい凸レンズを置いて上から平行光線を入射した時、台の表面で反射する光と、レンズの裏面で反射する光が干渉する。整数倍位相のズレたところは強め合い、整数倍＋半波長ズレたところは弱め合うので、明暗の干渉縞ができる。これがNewtonRingです。レンズ中心は位相のズレがないので、強め合います。

・で、その「位相」ですが、波長は、１）の場合１種類しかないのに対して、２）では400nm～700nmくらいまで広く分布している。干渉縞のピッチは波長に依存するので、波長毎に干渉縞ができる理屈です。

お礼

即答かつわかりやすい説明有難うございました。大変参考になりました。