Le terme anneaux de Newton fait référence à un phénomène qui se produit lorsqu’un morceau de verre incurvé, typiquement une lentille convexe, est mis en contact avec un morceau de verre plat. Le verre bombé repose sur le verre plat, créant entre eux un film d’air de plus en plus large sur toute la longueur de la courbe. Lorsque la lumière blanche est dirigée dans le verre bombé, une série de cercles concentriques, comme un œil de bœuf, apparaît. Sir Isaac Newton a été le premier à observer le phénomène, c’est pourquoi les anneaux concentriques sont appelés anneaux de Newton.
Les cercles concentriques produits par le phénomène des anneaux de Newton sont généralement sombres alternant avec des brillants, le sombre commençant au centre. Le phénomène se produit à la suite d’une interférence entre la lumière réfléchie par les deux surfaces. Dans l’application pratique, les bagues de Newton peuvent être utilisées par les fabricants de lentilles pour déterminer la qualité d’une lentille. Dans une lentille bien faite, les anneaux doivent être uniformes.
Au centre des anneaux, le plus grand anneau, qui forme un cercle complet, est sombre. Les anneaux restants alternent entre l’obscurité et la lumière en raison de la nature de l’interférence qui les crée. Les ondes lumineuses réfléchies par les deux morceaux de verre provoquent des interférences à la fois destructrices et constructives. Dans l’interférence destructive, le point haut d’une onde rencontre le point bas de l’autre, et elles s’annulent efficacement. Une interférence constructive se produit lorsque les points hauts ou bas des ondes lumineuses s’alignent les uns avec les autres.
Une autre caractéristique du phénomène de l’anneau de Newton est que les cercles les plus proches du centre sont plus épais que ceux situés à la périphérie du cercle. Cela a à voir avec la courbure de la lentille convexe. Au fur et à mesure que la lentille s’éloigne du verre plat en dessous, les anneaux deviennent plus minces et plus rapprochés.
Sir Isaac Newton a discuté pour la première fois de l’observation de ces anneaux en 1675. Il a également décrit le phénomène dans son livre de 1705 « Optics ». À l’origine, son expérience des anneaux de Newton utilisait du verre qui créait un espace en forme de coin, mais les versions ultérieures de l’expérience utilisaient une lentille convexe. Les instruments modernes créés pour démontrer le phénomène utilisent également une lentille convexe.
Bien que les scientifiques modernes croient que les anneaux de Newton sont causés par des ondes lumineuses, Newton lui-même considérait le phénomène comme soutenant sa théorie selon laquelle la lumière était constituée de particules. Cependant, certaines de ses découvertes et observations l’ont obligé à utiliser des théories alignées sur la théorie des ondes. L’observation des anneaux de Newton n’est qu’une des nombreuses théories scientifiques élaborées par Newton ; en fait, beaucoup pensent qu’il a apporté une plus grande contribution à la connaissance scientifique que quiconque dans l’histoire.