牛頓環
外觀
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Newton-rings.jpg/230px-Newton-rings.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6c/Newton%27s_rings_02.svg/220px-Newton%27s_rings_02.svg.png)
在光學中,牛頓環(Newton's rings),也叫做牛頓圈,是一個等厚薄膜干涉現象。將一塊平凸透鏡凸面朝下放在一塊平面透鏡上,將單色光直射向凸鏡的平面,可以觀察到一個個明暗相間的圓環條紋。若使用白光,則可以觀察到彩虹狀的圓環彩色條紋。第一個對此現象進行分析的人是英國物理學家艾薩克·牛頓爵士,因而命名為牛頓環。[1]
牛頓環現象是由平凸透鏡下凸面和平面透鏡的上平面(即兩透鏡間的空氣薄膜的上下表面)所分別反射的光線產生干涉的結果。光線進入平凸透鏡到達凸面進入空氣時,一部分在該界面發生反射,另一部分透射後在下方的平面透鏡發生反射,並與前一束後一次反射是在空氣(光疏介質)—玻璃(光密介質)界面上發生的,反射光發生半波損失而與入射光反相。
牛頓環公式
[編輯]牛頓環因反射光或投射光而有所不同。公式如下:[2]
平凸透鏡和平面透鏡之間的空間薄膜的距離:
當完全相長干涉發生時:
其中m為非負整數0,1,2,……,即第一光環、第二光環……
反射光的牛頓環的強度分佈公式:
透射光的牛頓環強度分佈公式:
反射光牛頓環中心,,即中心強度為零,看見黑班。
透射光牛頓環中心,,可見亮斑。
牛頓環的直徑與透鏡的半徑成正比,透鏡半徑越大,環也越大。
牛頓環的直徑與波長成正比,波長越長,環越大。即紅色光的牛頓環大,藍色光的牛頓環小。
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外部連結
[編輯]- ^ 藝術與建築索引典-牛頓環[永久失效連結]
- ^ Karl Dieter Moeller. Optics 2nd ed. : 110–112.
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