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薄膜的等厚干涉
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牛顿环 / I' T+ H- Z6 \
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4 ?; C+ p- G5 v# Q在一块平玻璃上放一曲率较小的平凸透镜,在两者之间形成一圆盆形的空气薄层。
! v! O1 e8 I, _* R u2 t( N牛顿环干涉条纹的光程差同样用(17.4.1)式分析。在实际观察中常测牛顿环的半径r,它与该处厚度e和凸球面的半径R的关系:
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4 J& Y9 h5 u4 f9 O& `; m8 C) k( e$ I4 q, W5 I; {8 ]9 d
略去二阶小量得: 3 G% ]' f% K% S6 p( J; {& n
3 T1 s' d S1 J0 d- X
4 P$ m1 H. ~, {
, A. B3 I. h2 D5 V则在圆盆形空气薄层厚度为e处的反射光的光程差为
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, U5 l$ a9 u" |; W/ E
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% X* m! Y/ i& l8 S7 }( I由此得到牛顿环的半径
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& s* G# b: n( J1 X- s牛顿环中心(r=0)为暗环,k越大,暗环的半径越大,即级数高的条纹在外。k越大,相临明纹或暗纹的半径之差越小,所以牛顿环是内疏外密的一系列同心圆环。 , Z& Z P- ?7 j% e4 u; c1 H% ]
用平行光垂直入射,平凸透镜凸球面所反射的光和平玻璃上表面所反射的光发生等厚干涉,干涉条纹(不同厚度的等厚点轨迹)是以平玻璃与平凸透镜的接触点为圆心的一组同心圆环。这就是牛顿环。 1 ?8 i& p0 V- a9 t+ N! J
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5 g1 |; f X ~4 p/ s6 s Flash: http://../flash/Niudunhuen.swf J! t" L& o+ y
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动画17.4.2 牛顿环干涉图样
* l: e$ D4 T* Y# ?8 Q" j 由于存在半波损失,牛顿环中心为暗环。实际上由于磨损、尘埃等因素的影响,中央常模糊不清。右图是实际拍摄的牛顿环照片。 + N5 u* _9 l; Z9 ?! A2 ^; I9 k& w' [
透射光也有干涉,其条纹与反射光的干涉条纹明暗互补。
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