七七笔趣阁

第一百零五章 牛顿环（光学）（第1页）

惠更斯跟牛顿在一起，牛顿跟有过节的惠更斯在讨论一个实验。

惠更斯说：“光是波动的，是一群波。”

牛顿摇摇头说：“光是一堆粒子。这些粒子可以用棱镜筛选出不同颜色的光子。”

惠更斯说：“棱镜筛选出的都是光子，只不过他们有自己的波长，波长不一样。”

牛顿没有多说什么，取来两块玻璃体，一块是14英尺望远镜用的平凸镜，另一块是50英尺左右望远镜用的大型双凸透镜。在双凸透镜上放上平凸镜，使其平面向下，当把玻璃体互相压紧时，就会在围绕着接触点的周围出现各种颜色，形成色环。

于是这些颜色又在圆环中心相继消失。

牛顿对惠更斯说：“这个色环，你观察过吗？”

惠更斯兴奋的说：“头一次看到。”

牛顿在压紧玻璃体时，在别的颜色中心最后现出的颜色，初次出现时看起来像是一个从周边到中心几乎均匀的色环，再压紧玻璃体时，这色环会逐渐变宽，直到新的颜色在其中心现出。如此继续下去，第三、第四、第五种以及跟着的别种颜色不断在中心现出，并成为包在最内层颜色外面的一组色环，最后一种颜色是黑点。

如果抬起上面的玻璃体，使其离开下面的透镜，色环的直径就会偏小，其周边宽度则增大，直到其颜色陆续到达中心，后来它们的宽度变得相当大，就比以前更容易认出和训别它们的颜色了。

牛顿说：“我测量了六个环的半径（在其最亮的部分测量），发现这样一个规律：亮环半径的平方值是一个由奇数所构成的算术级数，即1、3、5、7、9、11，而暗环半径的平方值是由偶数构成的算术级数，即2、4、6、8、10、12。例凸透镜与平板玻璃在接触点附近的横断面，水平轴画出了用整数平方根标的距离：√1=1√2=1.41，√3=1.73，√4=2，√5=2.24等等。”

惠更斯笑说：“不错，你的发现很有意思。”

牛顿说：“在这些距离处，我还观察到交替出现的光的极大值和极小值。”

惠更斯细细的看着，牛顿继续介绍说：“两玻璃之间的垂直距离是按简单的算术级数，1、2、3、4、5、6……增大的。这样，知道了凸透镜的半径后，就很容易算出暗环和亮环处的空气层厚度，牛顿当时测量的情况是这样的：用垂直入射的光线得到的第一个暗环的最暗部分的空气层厚度为1/英寸，将这个厚度的一半乘以级数1、3、5、7、9、11，就可以给出所有亮环的最亮部分的空气层厚度，即为1/，3/，5/，7/……它们的算术平均值2/，4/，6/……等则是暗环最暗部分的空气层厚度。”

牛顿把装置产生的干涉暗环半径为公式写出来了，等于√(kRλ)，其中k=0，1，2……