
因为光程差是半个波长的奇数,理论上空气间隙为零。所以中心是暗的的。光程差(opticalpathdifference)顾名思义,即为两束光光程之差,在几何光学和波动光学中光的干涉、衍射及双折射效应等的推导过程中都具有重要意义。
牛顿环,又称“牛顿圈”。在光学上,牛顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉图样,是一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等,随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。它们是由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。
牛顿环是光的干涉现象,干涉光为上下两个表面的反射光.
暗是振动减弱区域,波峰与波谷或者波谷与波峰叠加.
亮是振动加强区域,波峰与波峰或者波谷与波谷叠加.
明暗与光程差有关,也就是与中心厚度有关.
如果厚度为四分之一波长,光程差为二分之一波长,为振动减弱情况,是暗的.
如果厚度为二分之一波长,光程差为一个波长,为振动加强情况,是亮的.
牛顿环理想接触时,中心应为暗点。原因是牛顿环平板玻璃和平凸透镜间形成不同厚度的空气膜,空气膜上下两面的反射光发生干涉现象。
由于牛顿环接触中心处空气膜厚度为0,空气膜上下两面的反射光光程差为0,而由于有半波损失,所以实际光程差是半波长的奇数倍,两反射光发生相消干涉,是暗点。
由于平凸透镜的重力作用,接触点发生形变,造成的是暗斑。

扩展资料:
当曲率半径较大的凸透镜的凸面与平板玻璃接触时,可以看到接触点是阳光照射下的暗点或被白光照射下的暗点,周围环绕着一些彩色的明暗环。当被单色光照射时,它们呈现出由光和影组成的单色圆。
圆在距离上变化,并随着离中心的距离增加而逐渐缩小。它们是由球体表面与表面反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。
牛顿环仪是由一个待测的平面镜L,曲率半径R和一个玻璃板P叠加在一个金属框架F中组成,如下图所示。机架边缘有三个螺丝H,用来调节L和P之间的接触,改变干涉条纹的形状和位置。调整H时螺丝不要太紧,以免接触压力过大导致玻璃镜片破碎损坏。
牛顿环中心,空间距离差为零,但有半波损失,所以光程差为半个波长,叠加时就互相抵消,所以是暗斑.
牛顿环的产生是由于空气膜的厚度在变化使得两反射光叠加情况不同,在中心位置,空气膜上下表面接近平行,所以要不都是亮的要不都是暗的,而此时空气膜依然有一定的厚度,但是小于四分之一波长,使两光的干涉条纹不能达到加强,从而呈暗。
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