Newtonring

Newtonringen in één kleur licht
Experimentele opstelling: een bolle lens op een vlakke plaat.
Newtonringen in meer kleuren in olie door opvallend wit licht. Elke kleur licht krijgt in principe zijn eigen stel Newtonringen. In rood en in blauw zien we er twee, dus voor N = 1 en N = 2, zie formule.

Newtonringen zijn ringen die ontstaan door interferentie van licht dat weerkaatst wordt tussen twee oppervlakken die slechts een kleine, maar wel variërende afstand tot elkaar hebben.

Newtonringen zijn in het dagelijks leven vooral zichtbaar bij een dunne laag olie op straat die door de zon beschenen wordt. Het binnenste deel van de laag olie is over het algemeen wat dikker.

Een ander voorbeeld is te zien bij tussen glasplaatjes ingeraamde dia’s. Het dunne luchtlaagje dat ertussen zit, is niet overal even dik en leidt tot het ontstaan van gekleurde ringen en vlekken.

Het verschijnsel is vernoemd naar Isaac Newton die het als eerste analyseerde. De vroegste omschrijving komt uit het boek Micrographia van Robert Hooke gepubliceerd in 1664.

Wiskundige beschrijving

Voor de straal van de Nde heldere Newtonring geldt

met

N = 1, 2, 3... het rangnummer van de heldere ring geteld van binnenuit;
R de kromtestraal van de bolle lens;
de golflengte van het gebruikte licht in vacuüm en
de brekingsindex van het medium tussen de plaat en de lens.

Ringen van Quetelet

Verwant aan Newtonringen zijn de eveneens spectraalkleurige Ringen van Quetelet, ontdekt door de astronoom Adolphe Quetelet. Bij dit verschijnsel zijn de ringen te zien in een ietwat bevuilde spiegel die door een puntvormige witte lichtbron wordt beschenen. Deze lichtbron bevindt zich in of zeer dichbij de lijn tussen het waarnemend oog en het reflectiebeeld van dit oog. De puntvormige lichtbron dient daarbij in de richting van het waarnemend oog afgeschermd te worden om de ringen te zien te krijgen. Dit verschijnsel is nog duidelijker te zien indien de spiegel inplaats van wit licht door monochroom (eenkleurig) licht wordt beschenen. De Ringen van Quetelet mogen niet verward worden met het optisch verschijnsel Glorie dat eveneens uit een stelsel spectraalkleurige ringen bestaat.

Trivia

Het optisch verschijnsel Newtonring komt ook ter sprake in Johann Wolfgang von Goethe's Farbenlehre (Kleurenleer), waarin Goethe dit verschijnsel had geklasseerd in hetgeen hij Epoptische kleuren noemde [1].