牛顿环

[拼音]：Niudunhuan

[外文]：Newton’s rings

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。

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

。

设P到接触点O的距离为r，则在

处为亮条纹；在

处为暗条纹。光强沿r的分布函数如图2所示。