Кольца Кетле

Кольца Кетле — это тип оптической интерференционной картины, возникающей на освещенной отражающей поверхности, покрытой мелкими частицами, например, на пыльном зеркале. Оно названо в честь астронома Адольфа Кетле , который наблюдал это явление и объяснил его образование. Небольшую вариацию установки иногда называют экспериментом Ньютона с пыльным зеркалом , поскольку Исаак Ньютон уже открыл это явление к концу 17 века, но не истолковал и не объяснил его. ^{[ 1 ]}

Кольца Кетле возникают в результате интерференции света, который сначала рассеивается частицей, а затем отражается от поверхности, со светом, который сначала отражается, а затем рассеивается частицей. Вклады этих двух путей в рассеяние различаются фазовым фактором, который зависит от длины волны и углов падения и рассеяния света. В зависимости от разности фаз эти вклады могут интерферировать конструктивно (способствуя образованию яркой полосы) или деструктивно (способствуя образованию черной полосы). В случае освещения белым светом узоры, создаваемые разными длинами волн, слегка не совпадают друг с другом, что приводит к окрашиванию колец. Узор наиболее заметен вокруг изображения отражения источника света. Чем ближе изображения источника света и наблюдателя к зеркалу и чем ближе частицы к отражающей поверхности, тем шире интерференционные полосы.

Галерея

Фотографии колец Кетле на зеркале, покрытом тальком . Камера и источник света расположены в пяти метрах от зеркала; расстояние между камерой и источником света увеличивается до 50 см. Камера сфокусирована на бесконечность.

Источник света рядом с объективом камеры
Источник света на расстоянии 10 см от объектива камеры.
Источник света на расстоянии 25 см от объектива камеры.
Источник света на расстоянии 50 см от объектива камеры.

Видео, демонстрирующее кольца Кетле на зеркале, покрытом мукой, в то время как фонарик движется вокруг наблюдателя.

Кетле кольца в движении

Ссылки

^ Карл Экснер: О пылевых кольцах Ньютона

Внешние ссылки

Вильфрид Зур и Иоахим Шлихтинг: Цветные кольца, изготовленные на прозрачных пластинах (PDF; 990 КБ), Институт физической дидактики - Мюнстерский университет
Дитрих Завиша: Кольца Кетле , Институт теоретической физики, Ганноверский университет

[1] Карл Экснер: О пылевых кольцах Ньютона

[ 1 ]