1.什么是牛顿环？

牛顿环是光的薄膜干涉现象的经典例子。把一块曲率半径很大的平凸透镜凸面朝下，轻轻放在一块平整的平板玻璃上，用单色光垂直照射时，就能在接触点周围看到一圈圈明暗交替的同心圆环，越往外围圆环间距越密集，这就是牛顿环。如果用白光照射，圆环还会呈现出彩色。

2.牛顿环是如何形成的？

核心是空气薄膜的干涉效应。

凸透镜的凸面和平板玻璃之间，会形成一层极薄的空气层：中心接触点厚度为0，越往边缘空气层越厚。当光线垂直照射下来时，会产生两束反射光：一束从凸透镜的下表面（空气层的上表面）反射回来，另一束穿过空气层，从平板玻璃的上表面（空气层的下表面）反射回来。

这两束光来自同一束入射光，属于“相干光”，相遇后会发生叠加干涉：当两束光的路程差恰好是光波波长的整数倍时，就形成亮环；当路程差是半波长的奇数倍时，就形成暗环。因为同一圈圆环对应的空气层厚度完全相同，所以干涉条纹是规则的同心环状。

3.生活中还有哪些相似的现象？

肥皂泡的彩色纹路

吹肥皂泡时，泡泡表面会浮现流动的彩虹花纹，随着液膜变薄颜色还会不断变化。这是因为肥皂液膜极薄，液膜前后表面反射的太阳光发生干涉，不同颜色的光波长不同，在液膜不同厚度处分别形成亮纹，最终呈现出斑斓的彩色。

路面油膜的彩色光斑

雨后柏油路的积水表面如果飘着薄机油，阳光下会出现五彩的不规则花纹。水面的薄油层形成了油膜，油膜上下两个界面的反射光发生干涉，将白光中的不同颜色分离开，就形成了彩色纹路。

撰写人：马珊、宋丹妮

审核专家：佟超 中国科学院大学