Question

平凸透镜的弯曲表面是个曲面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个平凸透镜压在一块平面玻璃上，让红光从上方射入，如图所示，则从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状红色条纹，这些环状条纹叫牛顿环，下列关于牛顿环的说法正确的是（ ）

A．牛顿环是凸透镜折射造成的
B．牛顿环是由凸透镜两个表面反射光干涉造成的
C．若改用紫光照射，则观察到的圆环状条纹间距变大
D．若换一个曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环状条纹间距变大

Answer 1

【答案】分析：从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹．使牛顿环的曲率半径越大，相同的水平距离使空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大．
解答：解：当光垂直照射到凸透镜上时，光的传播方向不变，而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射，另一部分光透射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射，这样两列反射光是相干光，它们在凸透镜的下表面相遇，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹．故AB错误．
由于紫光的波长小于红光的波长，故若改用紫光照射，则观察到的圆环状条纹间距变小．故C错误．
若换一个曲率半径更大的凸透镜，仍然相同的水平距离但空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大．故D正确．
故选D．
点评：理解了牛顿环的产生机理就可顺利解决此类题目，故对物理现象要知其然更要知其所以然．