Question

把一個曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另-個玻璃平面上，讓單色光從上方射入，如圖（甲）所示，這時可以看到亮暗相間的同心圓，如圖（乙）所示．這個現象是牛頓首先發現的，因而這些同心圓又叫做牛頓環．則應下列說法正確的是（　　）

A．將凸透鏡的曲率半徑變大，同一級圓環的半徑變大（例如從中心數起的第二道圓環）

B．將凸透鏡的曲率半徑變小，同一級圓環的半徑變大

C．改用波長更長的單色光照射，同-級圓環的半徑變大

D．改用波長更短的單色光照射，同-級圓環的半徑變大

E．明暗圓環的分布中間密，外圍疏

Answer 1

分析：從凸透鏡與玻璃平面之間的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：A、B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A正確，B錯誤．
C、D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，故C正確．D錯誤．
E、由透鏡中心向外，相同的水平距離，空氣層的厚度變大，所以觀察到的圓環狀條紋間距變小，同心圓條紋越密．故中間疏，外圍密．故E錯誤．
故選AC．

點評：理解了牛頓環的產生機理：光的薄膜干涉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．