Question

（2005?福建模擬）把一個曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另一個玻璃平面上，讓單色光從上方射入（如圖甲），這時可以看到亮暗相間的同心圓（如圖乙）．這個現象是牛頓首先發現的，這些同心圓叫做牛頓環，為了使同一級圓環的半徑變大（例如從中心數起的第二道圓環），則應（　　）
①將凸透鏡的曲率半徑變大
②將凸透鏡的曲率半徑變小
③改用波長更長的單色光照射
④改用波長更短的單色光照射．

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

Answer 1

分析：從空氣層的上下表面反射的兩列光為相干光，當光程差為波長的整數倍時是亮條紋，當光程差為半個波長的奇數倍時是暗條紋．路程差等于空氣膜厚度的兩倍．使牛頓環的曲率半徑越小，出現亮條紋的這一厚度向中心偏移．從而得出圓環的半徑的變化．

解答：解：①、②當光程差為波長的整數倍時是亮條紋，當光程差為半個波長的奇數倍時是暗條紋．
將凸透鏡的曲率半徑變大，與透鏡中心等距離位置的空氣層厚度變小，出現同一亮條紋的厚度由中心向外偏移，同一級圓環的半徑變大；相反，凸透鏡的曲率半徑變小，同一級圓環的半徑變小，故①正確，②錯誤．
③、④改用波長更長的單色光照射，出現同一級亮紋的光程差變大，空氣層厚度應變大，所以，同-級圓環的半徑變大，因此要使半徑變大，則可以改用波長更長的單色光照射．故③正確，④錯誤．
故選：A．

點評：理解了牛頓環的產生機理：光的薄膜干涉，根據產生亮紋的條件就可順利解決此類題目，故對物理現象要知其然更要知其所以然．