Question

牛顿环实验思考题

1、说明不同级牛顿环相邻暗(或亮)环之间的距离变化原因
2、如何用等厚干涉原理检验光学平面的表面质量
稍微详细点

Answer 1

1、牛顿环实验反映的是光的干涉现象, 呈现条纹是由于空气膜上下表面所反射的光发生了干涉。亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关。而条纹宽窄的差异, 则是空气膜变化率的不同所导致的: 变化率越大, 光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁, 使得条纹更加密集, 从而是条纹看起来更窄。
这里应该结合劈尖的知识去理解: 越陡, 空气膜厚度变化率越大, 条纹也随之变密变窄。
而牛顿环实验所用的实验晶体的下表面是弧形的, 就是说空气膜的上表面是弧形的, 越靠近边缘空气膜厚度的变化越剧烈, 条纹密度也就越大, 造成牛顿环靠外的干涉条纹更窄更细的实验现象。

2、利用光的干涉对实验平面验平其实就是劈尖的知识。如果平面有不平，那么该处的空气膜后都会发生变化。有凸起时，空气膜变薄，该处的条纹会向低端凸起；平面有下凹，该处空气膜变厚，条纹向劈尖抬起端凸起。这样一来，就可以清晰地观察平面的平整性了。