Vòng Newton là gì?

Nếu bạn từng nhìn thấy hình ảnh những vòng màu đồng tâm xuất hiện khi hai tấm kính thủy tinh ép lên nhau thì bạn đã từng thấy vòng Newton rồi đấy. Đa số mọi người xem chúng là bằng chứng cho bản chất sóng của ánh sáng. Tuy nhiên, bản thân Newton thì không nghĩ thế.

Có lẽ nhiều lần tình cờ bạn đã từng tạo ra vòng Newton rồi. Có lẽ bạn đã từng đặt kính mắt của mình lên trên một bề mặt phản xạ nào đó. Có lẽ bạn đã từng đặt áp hai miếng kính lên nhau và một miếng kính thì hơi cong một chút. Có lẽ bạn đã từng để ý thấy đốm đen và các vân sáng hình thành bởi hai miếng kính. Chúng là vòng Newton.

Ánh sáng phản xạ từ cả mặt trong lẫn mặt ngoài của một bề mặt. Chúng ta đã quen thuộc với thực tế là khi ánh sáng đi từ không khí vào một miếng thủy tinh, ranh giới chuyển tiếp đó làm phản xạ một phần ánh sáng trở lại. Khi ánh sáng đi từ thủy tinh ra không khí, ranh giới đó cũng làm phản xạ một phần ánh sáng. Mặt dù những mặt cong khác nhau có thể tạo ra hình ảnh dạng vòng, để tạo ra vòng Newton, nhưng thường gặp nhất là bạn đặt một miếng kính thủy tinh mặt lồi áp xuống một mặt thủy tinh phẳng. Ánh sáng tới mắt của bạn sẽ đi từ hai nguồn tới, ánh sáng phản xạ từ mặt bên trong của thấu kính lồi – tức phần “đáy chậu” – và ánh sáng phản xạ từ mặt trên của miếng kính phẳng. Bạn hãy nghĩ hai chùm sáng đó là hai sóng.

Nếu mặt thủy tinh phía trên là phẳng, thì hai sóng phản xạ tới mắt bạn luôn luôn cách đều nhau. Thỉnh thoảng các đỉnh sóng sẽ gặp nhau, và sóng phản xạ sẽ sáng. Thỉnh thoảng đỉnh của sóng này gặp với hõm của sóng kia, và triệt tiêu lẫn nhau. Khi đó sóng phản xạ là tối. Miễn hai mặt thủy tinh là phẳng và song song nhau, thì sẽ luôn có sóng phản xạ. Do miếng kính lồi bị cong, nên khoảng cách giữa hai sóng thay đổi. Ở một số chỗ các đỉnh sóng gặp nhau, và ở một số chỗ chúng bị triệt tiêu bởi các hõm sóng. Sự triệt tiêu và tăng cường này xảy ra lặp lại, tạo ra các vòng đồng tâm.

Hay đó là cách nói của chúng ta ngày nay. Mô hình sóng của ánh sáng giải thích hoàn hảo hiện tượng này, và nó trông là một bằng chứng tuyệt vời rằng ánh sáng là sóng. Tuy nhiên, ngay cả với ánh sáng trong hiện tượng vòng Newton, Newton xem ánh sáng là những hạt rời rạc. Tất nhiên, ông không đúng ở khía cạnh này. Kể từ thời của ông, mô hình ánh sáng vừa là sóng vừa là hạt dần dần chiếm ưu thế. Nhưng mô hình sóng là đẹp nhất, và dễ thấy nhất, có thể lí giải hiện tượng vòng Newton. Cái trớ trêu là mặc dù Newton đã không giải thích đúng hiện tượng nhưng ngày nay chúng ta vẫn gọi là vòng Newton.

Theo io9.com