LEDでニュートンリングを観察する方法はありますか

質問

ナトリウム灯が黄色の単色光で、ニュートンリングを観察するのによく使用されるのは知っています。LEDは単色光とネットで見ました。そっかーならばニュートンリング見えるのかもと思って、
緑色のLEDを点灯させ、拡散用の白色の板と緑色の板を重ねてニュートンリングを見てみましたが、あまりよく見えませんでした。
LEDのカタログスペックは、Min 520nm Typ 525nm Max 530nmとなっていますが、実際測ったわけでもなく、測定機材も持っていません。
分光図で言うお山の裾野が広いから結局無理なのかなーとなんとなく思っていますが、光学設計屋さんやLEDメーカーさんの高度なレベルではなく、ホビーレベルでLEDから単一波長を作るのは無理でしょうか？何かできる方法があったら教えてください。よろしくお願い致します。

回答No.4

gn_drive

> 48個ならべました

これが見えない理由です。干渉には同一点光源波面が必要です。

干渉面が揃わないのでは？

まずLED1個で見てみたら？

お礼

ありがとうございます。
LED１個でも別種のLEDを用いても結果は同じでした。
LEDは弱い帯域を含めると50nmぐらい幅がり、それが10nmぐらいの幅にならないと、
いけないようです。最近は、そこそこ高級な光学レンズフィルタが必要な気がしています。

回答No.3

stomachman

ニュートンリングをただ見てみたいというだけなら、100円ショップで買って来たレンズをそのへんのガラス板に乗っけて観察する。フツーの天井照明や日光で十分です。小学生のときコレで遊んだス。荷重を掛けるとリングが変形するからヤング率が測れるな、と気がついたのは10年後ぐらいですが。ガラス板の背景を暗くすると良いかと思います。
　単一波長でなきゃ駄目だってことなら、レーザーポインタを使うのが手っ取り早い。特別明るくしなきゃならんということはないんで、点光源で宜しいかと思います。光源が広がってると、広がりの分だけリングの縁がボケることになる。ビームが細すぎるなら、ベアリングの玉か何かに反射させて広げてやれば良いでしょ。
　いーやどうしてもLEDが光源でなきゃ嫌だという事でしたら、近頃のカラフルなLEDの多くは実は何種類かミックスした蛍光体の出す蛍光を出力してる訳ですから、それぞれの線は結構シャープ。なので、DIYで買って来たアクリルブロックか何かをプリズムにして分光してお使いになれば宜しかろうと思います。で、暗かったら、遅いシャッターで撮影すれば？
　あ、でも赤いLEDは元々単色のような気もしますが。

お礼

ありがとうございます。
レンズの製造現場では、曲率半径をニュートンリングで確認し、良否を判別しています。
ナトリウム灯や蛍光灯から取り出した単色光での検査は確立されていて、ホビーレベルでも作れてしまいます。照明のLED化が進んでいる中、この検査方法は変わる様子がありません、というのが背景にあります。LEDというのは同じ色の波長が出ているだけで便宜上単色光と称していて本当の単一波長にも似ていなく、単色光の定義も曖昧なようです。

回答No.2

gn_drive

LEDからの光をレンズで集光(出来れば平行光化)してみたらどうでしょう？

たぶん光が広がり過ぎ、干渉光が観察できないだけなのではと思います。

それでも見えなければ、暗室でLEDの発光強度を上げてみましょう。

お礼

ありがとうございます。
LEDは高輝度5200mcdのもので、48個ならべました。強度は強いです。

＞平行光化
実験方法考えてみます。

補足

平行光でなければということではありませんでした。
同じ色だから単色光と称しているだけで、実際には光の波長の帯域幅が広い事が原因のようです。

回答No.1

kagakusuki

厳密に波長が揃っている事までは必要としていない用途であれば「Min 520nm Typ 525nm Max 530nm」なら十分に単色光と見做せるレベルではないかと思います。
　原子吸光分析機ですら、LEDの光をそのまま使っているくらいです。
　それに、ニュートンリングは単色光でなくとも、普通の白色光を使った場合でも現れます（多数の虹が同心円に現れます）から、光のスペクトル特性という点では、LEDですら十分過ぎるほど単色であると言えると思います。

【参考URL】
　ニュートン環 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%B3%E7%92%B0

　TOSS理科写真集　／物理／光　「ニュートンリングが作る干渉縞」
　　http://smotoi.edisc.jp/rikaphoto/interference/newtonring.html

　ニュートンリング（２） : ミクロ・マクロ・時々風景
　　http://mmlnp.exblog.jp/16262855/

　質問者様が試みられた際にニュートンリングが見えなかったのは、LEDの光量が不足していたか、周囲が明る過ぎたために、ニュートンリングが目立たなかったため、という可能性もあるかと思います。
　ですから、装置を（内側を黒く塗った）箱の中に収めて、真っ暗にした中で観察されてみては如何でしょうか？
　それから、もし、LEDの数が１個だけの場合には数を増やしてみられるのも良いかも知れません。

お礼

ありがとうございます。
LEDは高輝度5200mcdのもので、48個ならべました。
目が痛くなりそうなので、PWM方式可変で半分ぐらいにしています。
PWMを外しても変わりませんでした。LEDを明るくしても暗くしてもあまり変化がありません。
本当よーく見ると、うっすらとしたリングがあるのですが
付けて頂いた参考URLのニュートンリングRGBのような理想の黒っぽいリングになりません。
それで「Min 520nm Typ 525nm Max 530nm」よりも広い範囲で出ているのではと疑いました。