牛顿环形成的原理是什么
原理:光的干涉图样。
这是牛顿在1675年首次观测到的。将曲率半径较大的平面凸透镜放置在玻璃板上,用单色光照射透镜和玻璃板,可以观察到一些同心的光环和暗环。环分布中间稀疏,边缘密集,中心在接触点o,反射光看牛顿环中心暗,透射光看牛顿环中心亮。
如果使用白光,将观察到一个彩色环。牛顿环是一种典型的等厚干涉膜。在凸透镜的凸球面和玻璃板之间形成厚度均匀的圆形楔形空气薄膜。平行光垂直指向平面凸透镜时,楔形气膜上下表面的两束反射光束相互重叠,产生干涉。
在圆环半径相同的情况下,气膜厚度相同,上下表面反射路径差相同,干涉图样为圆形。这种干涉称为等厚干涉。
扩展资料:
牛顿环实验
1、牛顿的环实验是这样的:拿两个眼镜,一个是14英尺望远镜的平面凸透镜,另一个是50英尺望远镜的大双凸透镜。在双凸透镜上放置一个平凸透镜,使其平面向下。当玻璃主体相互挤压时,接触点周围会出现各种颜色,形成色环。
2、所以这些颜色消失在圆圈的中心。按下玻璃时,其他颜色中心的颜色最后出现。当它第一次出现时,它看起来像一个从外围到中心几乎均匀的彩色环。再次按下玻璃时,颜色环将逐渐变宽,直到新颜色出现在中心。
3、就这样,第三、第四、第五等颜色不断地出现在中心,并成为一组彩环外裹最里面的颜色。最后一种颜色是黑点。相反,如果将上玻璃从下透镜上提起,色环的直径将变小,其外围宽度将增加,直到其颜色逐渐到达中心。
之后,它们的宽度变得很大,因此比以前更容易识别和训练它们的颜色。
参考资料来源:百度百科-牛顿环
牛顿环的组成是上边为平凸透镜(平端在上放置),下边是平板玻璃。
2.光路:
当光线从上往下照射时,由于平凸透镜凸面半径远远大于透镜的线度(比如米对厘米),另外应该还包括设备的设计与操作的技巧,使得计算时可以认为光线一直沿着竖直方向传播,这样算的误差在接受范围内。
3.条纹形成:
透镜的凸面与平玻璃板间形成了一个环状的类似劈尖,而劈尖干涉属于等厚干涉,也就是说从上往下看时,干涉的明暗条纹是一圈一圈的等厚线(类似地图上的等高线),所以形成了所谓的牛顿环。由于(从劈尖上下两侧返回的两条光线的)相位差随厚度变化而变化,所以有些半径是明环,有些是暗环。
4.环的中心:
环的中心部分,由于厚度环状劈尖的厚度很小,发生的一次半波损失占主导,导致中心点附近光程差半个波长,相位差pai,所以环中间为暗环(斑)。实际中由于可能中心点处有灰尘,导致环的中心可能不是暗环或暗度较小。