- g光的干涉牛顿环
牛顿环是一种典型的等厚干涉现象,属于光的干涉中的薄膜干涉。当一束平行的单色光被放在一个玻璃板上,并在下表面反射时,如果玻璃板后面有一个平凸透镜,那么光束就会在凸面和平面的交界处发生衍射,从而形成干涉条纹。
具体来说,当单色平行光入射到透明薄膜上时,在薄膜的上下两个表面都会发生反射,形成相干叠加。当两个反射光的光程差为光源波长的整数倍时,反射光相互加强形成亮条纹,反之形成暗条纹。这就是牛顿环干涉现象的基本原理。
至于牛顿环有哪些类型,可以参考下表:
类型 | 描述
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接触干涉(Contact Interference) | 两块平行的玻璃板合在一起,并使一束单色平行光射向其中一个玻璃板,再反射回来,形成干涉现象。
分离干涉(Separate Interference) | 两块玻璃板保持一定距离并间隔一定的距离,使一束单色平行光射向其中一个玻璃板,再反射回来,形成干涉现象。
双凸透镜的牛顿环(Newton's Ring of a Double Convex Lens) | 在双凸透镜和平玻璃板的交界处放置一个光源,观察到干涉条纹。
双凹透镜的牛顿环(Newton's Ring of a Double Concave Lens) | 在双凹透镜和平玻璃板的交界处放置一个光源,观察到干涉条纹。
平凸透镜的牛顿环(Newton's Ring of a Convex Lens) | 在平凸透镜和平玻璃板的交界处放置一个光源,观察到明暗相间的干涉条纹。
以上就是一些常见的牛顿环类型。需要注意的是,不同类型的牛顿环可能会因为不同的实验条件而产生不同的干涉条纹。
相关例题:
牛顿环是一种典型的干涉现象,它是由光线在经过两个不同折射率的透镜表面之间时产生的明暗交替的环状图案。当一束平行光射向一个透明球面时,如果该球面的曲率半径与入射光的波长相当,那么就会产生牛顿环。
题目:
假设有一束平行光以45度的入射角射向一个半径为10mm的玻璃球面,该玻璃球的折射率为1.5。请计算在球面的另一侧观察时,牛顿环的干涉条纹有何特征?
解题步骤:
1. 首先,我们需要知道光在空气(或真空)中的波长,这可以通过手头的光源和光谱仪来测量。在这个例子中,我们假设光源发出的是波长为500nm的单色光。
2. 根据折射定律n = 1/sin i,我们可以计算出玻璃球面的曲率半径。在这个例子中,折射率为1.5,入射角为45度,所以我们可以求出对应的曲率半径。
3. 有了曲率半径和波长,我们就可以利用干涉的基本公式来计算牛顿环的干涉条纹。
4. 最后,根据干涉条纹的变化规律,我们可以描述在球面的另一侧观察到的牛顿环的外观。
答案:
1. 在空气(或真空)中,光的波长为500nm。
2. 玻璃球的曲率半径约为3mm。
3. 当光线进入玻璃球时,折射率n = 1.5,入射角为45度,所以对应的折射角约为37度。
4. 在球面的另一侧观察时,牛顿环将呈现出明暗交替的同心圆环,且相邻圆环之间的间隔将逐渐增大。这是因为光线在通过玻璃球表面时发生了弯曲,导致一部分光线相互叠加而增强(形成暗环),另一部分则相互抵消而减弱(形成亮环)。随着观察角度的变化,光线与球面之间的距离也在变化,从而引起相邻圆环之间的间隔逐渐增大。
希望这个例题能够帮助你更好地理解牛顿环干涉现象。
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