牛顿环
Aaron · 2008-11-08 10:36 · 44576 次点击
牛顿环(Newtonring)
英国物理学家牛顿于1675年观察到的等厚干涉条纹。以被测透镜的下表面与标准平晶上表面的接触点为中心的一个变厚度的空气薄膜当平行的单色光垂直入射时,其上形成等厚的干涉条纹,称为牛顿环。一般用于检验透镜的表面的半径和质量。牛顿环装置是一种经典的双波干涉装置,I.牛顿最早用它观察到光的干涉现象(但牛顿并不认为这是光波的干涉,而用光的微粒说解释它)。由该装置产生的环状干涉条纹称为牛顿环。牛顿环装置如图1所示。L为一平凸透镜,其球面A之半径r甚大(如1~2米);G为平面玻璃片。在A、B两面之间形成空气薄膜。发自面光源S的光波(源波)由半反射镜D反射而进入L,然后在空气膜的上表面A发生反射和折射。反射波透过L进入上部空间为W1;折射波在面B上反射后亦经L进入上部空间为W2。面光源S上的每个点发出的源波皆产生这样的一对波W1和W2。每一对波是相干波(见光的干涉),形成它们自己的一组干涉条纹。在空气薄膜附近,各组条纹的亮条纹和暗条纹位置分别对应重合,就是说,干涉条纹定域在薄膜附近。
data/attachment/portal/201111/06/091639zfzm2bukbfxu1kim.jpg在膜上某点P,两波W1与W2的光程差为Δ=2t,t为P点处膜的厚度。由于光在界面B上的反射是从光疏媒质(如空气)到光密媒质(如玻璃)的反射,故有π的位相跃变;而波在A面上的反射无此跃变。所以W1与W2的位相差δ应为
data/attachment/portal/201111/06/09163931575363atn6s1s6.gif。设P到接触点O的距离为r,则在
data/attachment/portal/201111/06/091639ukuyuaxnshkullps.gif处为亮条纹;在
data/attachment/portal/201111/06/091639xu33feuyyece7rek.gif处为暗条纹。光强沿r的分布函数如图2所示。
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