牛顿环·物理学院22级 孟志高

这张照片“牛顿环”记录了牛顿环实验中从目镜直接观察到的干涉图样。

牛顿环是一种等厚干涉现象，当一束单色光照射在两个接触的透镜之间形成的空气中，由于空气膜的厚度不同，导致光波的干涉，形成一系列明暗相间的同心圆环。这些圆环的分布和间距可以提供关于透镜曲率半径的信息。牛顿环的明暗环是由于光波在空气膜的内外表面反射后发生干涉而形成的。当反射光波的相位一致时，会发生构造性干涉，形成亮环；而当相位相反时，则会发生破坏性干涉，形成暗环。这些环的间距与透镜的曲率半径和光波的波长有关，通过测量这些环的直径，可以计算出透镜的曲率半径。

牛顿环的应用广泛而多样，它在光学测量中用于精确测定物体的曲率半径和表面平整度，是光学元件测试和质量控制的重要工具。在材料科学领域，牛顿环帮助分析材料的厚度和光学特性，确保产品质量。在半导体制造和镀膜技术中，它用于检测薄膜的均匀性和厚度。医疗领域中，牛顿环技术也被用于眼科检查，提高诊断的准确性。此外，它还在显微镜成像、纳米精度测量等高精度场合发挥着重要作用，使得牛顿环成为科学研究和工业应用中不可或缺的技术之一。

在这张照片中，我们可以看到，由于手机摄像头的口径较小，它能够紧贴在目镜上进行拍摄，捕捉到了牛顿环的细节。相比之下，专业的相机由于镜头口径较大，无法直接贴目镜拍摄，这是因为专业相机的镜头设计和光学系统不适合直接对接显微镜的目镜，而且专业相机的自动对焦系统也可能无法适应这种特殊的拍摄环境。（手机及镜头：OPPO Reno8 Pro 5G back camera 5.42mm f/1.8）