Question

19．凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入（如图），从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹，这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫做牛顿环，它是两上玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的．如果换一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到圆环半径是变大还是变小？如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径是变大还是变小？（　　）

• A． 变大；变大
• B． 变大；变小
• C． 变小；变小
• D． 变小；变大

Answer 1

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．路程差等于空气膜厚度的两倍．使牛顿环的曲率半径越小，出现亮条纹的这一厚度向中心偏移．从而得出圆环的半径的变化．

解答 解：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．
换一个表面曲率半径更大的凸透镜，出现亮条纹的这一厚度偏移中心，知圆环的半径变大．
用波长变长的光照射，则出现亮条纹的这一厚度需向远离中心，则圆环的半径变大．
因此将凸透镜的曲率半径变大，则可以要使半径变大；
若改用波长更长的单色光照射，则可以要使半径变大．所以A正确，B、C、D错误；
故选：A．

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．