Question

平凸透鏡的彎曲表面是個(gè)曲面，球面的半徑叫做這個(gè)曲面的曲率半徑，把一個(gè)平凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓紅光從上方射入，如圖所示，則從上往下看凸透鏡，可以看到亮暗相間的圓環(huán)狀紅色條紋，這些環(huán)狀條紋叫牛頓環(huán)，下列關(guān)于牛頓環(huán)的說法正確的是（ ）

A．牛頓環(huán)是凸透鏡折射造成的
B．牛頓環(huán)是由凸透鏡兩個(gè)表面反射光干涉造成的
C．若改用紫光照射，則觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大
D．若換一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大

Answer 1

【答案】分析：從空氣層的上下表面反射的兩列光為相干光，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋．使牛頓環(huán)的曲率半徑越大，相同的水平距離使空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大．
解答：解：當(dāng)光垂直照射到凸透鏡上時(shí)，光的傳播方向不變，而當(dāng)光從玻璃射入空氣時(shí)一部分光發(fā)生反射，另一部分光透射進(jìn)入空氣，當(dāng)該部分光從空氣進(jìn)入下面的平面玻璃時(shí)又有一部分光發(fā)生反射，這樣兩列反射光是相干光，它們?cè)谕雇哥R的下表面相遇，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋，故出現(xiàn)亮暗相間的圓環(huán)狀干涉條紋．故AB錯(cuò)誤．
由于紫光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，故若改用紫光照射，則觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變小．故C錯(cuò)誤．
若換一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，仍然相同的水平距離但空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大．故D正確．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：理解了牛頓環(huán)的產(chǎn)生機(jī)理就可順利解決此類題目，故對(duì)物理現(xiàn)象要知其然更要知其所以然．