為什麼由平凸透鏡和平板玻璃形成的牛頓環離中心越遠條紋越密

時間 2021-08-11 17:31:21

1樓:搗蒜大師

當光程差λ的倍數時出現一個亮,相鄰的亮紋光程相差λ,在中心處比較平緩,使綠線長度相差λ需要隔比較遠。

2樓:匿名使用者

因為中心附近空氣層厚度變化慢,遠處空氣層厚度變化快

3樓:夜影v魂

牛頓環【牛頓環】又稱「牛頓圈」。光的一種干涉圖樣,是一些明暗相間的同心圓環。例如用一個曲率半徑很大的凸透鏡的凸面和一平面玻璃接觸,在日光下或用白光照射時,可以看到接處點為一暗點,其周圍為一些明暗相間的彩色圓環;而用單色光照射時,則表現為一些明暗相間的單色圓圈。

這些圓圈的距離不等,隨離中心點的距離的增加而逐漸變窄。它們是由球面上和平面上反射的光線相互干涉而形成的干涉條紋。在加工光學元件時,廣泛採用牛頓環的原理來檢查平面或曲面的面型準確度。

在牛頓環的示意圖上,b為底下的平面玻璃,a為平凸透鏡,其與平面玻璃的接觸點為o,在o點的四周則是平面玻璃與凸透鏡所夾的空氣氣隙。當平行單色光垂直入射於凸透鏡的平表面時。在空氣氣隙的上下兩表面所引起的反射光線形成相干光。

光線在氣隙上下表面反射(一是在光疏媒質面上反射,一是在光密媒質面上反射)。

一種光的干涉圖樣.是牛頓在2023年首先觀察到的.將一塊曲率半徑較大的平凸透鏡放在一塊玻璃平板上,用單色光照射透鏡與玻璃板,就可以觀察到一些明暗相同的同心圓環.圓環分佈是中間疏、邊緣密,圓心在接觸點o.從反射光看到的牛頓環中心是暗的,從透射光看到的牛頓環中心是明的.若用白光入射.將觀察到彩色圓環.牛頓環是典型的等厚薄膜干涉.平凸透鏡的凸球面和玻璃平板之間形成一個厚度均勻變化的圓尖劈形空氣簿膜,當平行光垂直射向平凸透鏡時,從尖劈形空氣膜上、下表面反射的兩束光相互疊加而產生干涉.同一半徑的圓環處空氣膜厚度相同,上、下表面反射光程差相同,因此使干涉圖樣呈圓環狀.這種由同一厚度薄膜產生同一干涉條紋的干涉稱作等厚干涉.

牛頓環裝置常用來檢驗光學元件表面的準確度.如果改變凸透鏡和平板玻璃間的壓力,能使其間空氣薄膜的厚度發生微小變化,條紋就會移動.用此原理可以精密地測定壓力或長度的微小變化.

牛頓環是牛頓首先觀察到的,但是由於牛頓持光的粒子說,他並不認為牛頓環是干涉的結果,他用微粒子說解釋了他的觀測結果,但很不令人滿意.直到19世紀初才由英國科學家楊氏用光的波動理論解釋了牛頓環.

4樓:為伱鎖鈊

牛頓環,又稱「牛頓圈」,是一些明暗相間的同心圓環。例如用一個曲率半徑很大的凸透鏡的凸面和一平面玻璃接觸,在日光下或用白光照射時,可以看到接觸點為一暗點,其周圍為一些明暗相間的彩色圓環;而用單色光照射時,則表現為一些明暗相間的單色圓圈。這些圓圈的距離不等,隨離中心點的距離的增加而逐漸變窄。

牛頓環實驗反映的是光的干涉現象,呈現條紋是由於空氣膜上下表面所反射的光發生了干涉,亮暗條紋相間則與光程差是半波長的奇偶數倍有關。而條紋寬窄的差異,則是空氣膜變化率的不同所導致的:變化率越大,光程差半波長的奇偶數倍更替得就越頻繁,使得條紋更加密集。

結合劈尖的知識去理解,空氣膜厚度變化率越大,條紋也隨之變密變窄。而牛頓環實驗所用的平凸透鏡的下表面是弧形的,即空氣膜的上表面是弧形的,越靠近邊緣空氣膜厚度的變化越劇烈,所以條紋密度也就越大。

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