牛顿环是怎么形成的?牛顿环在生活中的应用

小编 10

如果你将一个凸透镜的凸面和一个平面的玻璃相接触,然后将它们放在日光下,你会发现一个奇怪的现象,那就是凸透镜和玻璃接触的点为暗点,而且周围还会有明暗相间的彩色的圆环,人们将这种现象称之为牛顿环。那么你知道牛顿环是怎么形成的吗?

牛顿环是怎么形成的

牛顿环是怎么形成的?牛顿环在生活中的应用

什么是牛顿环?这是牛顿在1657年的时候观察到的一个现象,如果你将一块曲率半径较大的凸透镜放在一个玻璃平板上,然后用单色光照射透镜与玻璃板,你会发现以透镜和玻璃板接触的地方为圆点,周围会出现敏感相间的同心圆环,距离圆心越远,圆环条件文就会越窄,反之则会越宽,后来人们把这种现象称为牛顿环。

那么牛顿环是怎么形成的呢?它其实是一定薄膜干涉现象。由于凸透镜的凸球面和玻璃平板之间有一个厚度变化比较均匀的圆尖劈形空气簿膜,当光垂直于凸透镜照射的回收,尖劈形空气膜的上下两个表面反射出来的光束会相互叠加,从而在视觉上产生干涉,那么同意搬进的圆环处的空气膜厚度相同时,上下表面反射的光程差就相同,从而干涉的图样就会成圆环的形状。

后来牛顿为了证实这种现象,专门进行过相关的实验,实验的内容是取来两块玻璃体,一块是14英尺望远镜用的平凸镜,另一块是50英尺左右望远镜用的大型双凸透镜。最后证实了自己的这种推断,其实他也做了精确的定量测量,但是因为偏爱微粒说,所以并没有准确的解释这个现象,后来在19世纪初的时候,其他科学家才用光的波动说来完美的解释了牛顿环的实验。

牛顿环在生活中的应用

牛顿环是怎么形成的?牛顿环在生活中的应用

牛顿环这么有趣,那么它在我们的生活中主要有哪些应用呢?或许很多人以为它离我们恨遥远,但其实生活中的应用是比较广泛的,最典型的一个应用就是用玻璃样板来检验光学元件表面的质量,比如我们所戴的眼睛等等,利用的就是与牛顿环相似的干涉条纹。

除此之外,在加工光学元件的时候,还经常用到牛顿环的原理来检查平面或者曲面的准确度,判断透镜表面凸凹、精确检验光学元件表面质量、测量透镜表面曲率半径和液体折射率等等,所以它看似不太常用,但与我们的生活用品是息息相关的。

结语:凸透镜和平面玻璃摆在一起的时候,会产生奇怪的现象,接触点为暗点,周围会有明暗相间的圆环,人们把这种圆环叫做牛顿环,那么牛顿环是怎么形成的?它是由于球面的上下表面反射的光线相互干涉而出现的干涉条纹,生活中我们偶尔可以看到这种现象,而且它的应用非常的广泛。

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