牛顿环是一种光学现象,它是由光的干涉原理形成的。当一束单色光垂直照射到两个透明且平行的表面之间,其中一个表面略微弯曲时,就会在两个表面之间的空气层中形成一系列明暗相间的同心圆环。
具体来说,当光线从凸透镜的凸面射向玻璃平板时,部分光线在凸透镜的凸球面和玻璃平板之间的空气层上表面反射,另一部分光线在空气层的下表面反射。由于这两个反射面之间的空气层厚度是均匀变化的,导致反射光线的路径长度不同,从而产生干涉。
当两个反射光线的光程差等于光的波长的整数倍时,它们会相互加强,形成明亮的圆环;当光程差等于光的半波长的奇数倍时,它们会相互抵消,形成暗环。这种由同一厚度薄膜产生同一干涉条纹的干涉被称作等厚干涉,是牛顿环现象的基础。
牛顿环可以用来测量光学元件的曲率半径,也可以用于研究光的波长。这一现象最早由牛顿在1675年观察到,是光学中的一项重要发现