题目
牛顿环干涉的条纹是( )。A. 间距相等的直条纹B. 间距不等的直条纹C. 间距相等的同心圆环D. 间距不等的同心圆环
牛顿环干涉的条纹是( )。
A. 间距相等的直条纹
B. 间距不等的直条纹
C. 间距相等的同心圆环
D. 间距不等的同心圆环
题目解答
答案
D. 间距不等的同心圆环
解析
考查要点:本题主要考查对光的干涉现象中牛顿环条纹特征的理解,需要明确条纹形状及间距规律。
解题核心思路:
- 条纹形状:牛顿环是圆形对称的干涉图样,由空气隙厚度变化形成同心圆环,排除直条纹选项(A、B)。
- 间距规律:根据干涉条件,相邻暗环半径差随半径增大而变大,因此条纹间距不等,排除间距相等的选项(C)。
破题关键点:
- 圆形对称性决定条纹为同心圆环。
- 几何关系(空气隙厚度与半径的关系)导致相邻环间距随半径增大而变宽。
牛顿环是光的等厚干涉现象,形成条件为:
- 装置结构:凸透镜与玻璃板之间的空气隙形成楔形薄膜。
- 干涉类型:反射光中观察到的等厚干涉,条纹对应空气隙厚度相等的圆周。
条纹特征分析:
- 形状:由于装置的圆形对称性,条纹呈同心圆环(排除A、B)。
- 间距:暗环对应的半径满足公式:
$2r^2/R = (m + \frac{1}{2})\lambda$
解得:
$r = \sqrt{\frac{(m + \frac{1}{2})\lambda R}{2}}$
随着$m$增大,相邻暗环的半径差$\Delta r$逐渐增大,因此条纹间距不等(排除C)。