結論是,牛頓環實驗確實可以用來測定凹透鏡的曲率半徑,其原理與測定凸透鏡相同,都是基于干涉現象。要實現這一點,關鍵在于確保實驗條件下產生的干涉條紋清晰可見,這要求相關尺寸的精確控制。
具體來說,牛頓環的明環半徑公式為r=√((k-1/2)Rλ),其中k表示環序,R是凹透鏡的曲率半徑,λ是光的波長。隨著R增大,環的半徑也相應增大;相反,R減小意味著凹透鏡的彎曲程度增加。同樣,暗環半徑的公式為r=√(kRλ),k取0、1、2...,光的波長λ也會影響環的半徑。
牛頓的測量實例中,他觀察了六個環的半徑,發現亮環半徑的平方值對應奇數,暗環半徑的平方值對應偶數。在實驗中,可以利用這些規律,比如在凸透鏡與平板玻璃接觸點附近的橫斷面,通過整數平方根標定距離,來推算出凹透鏡的曲率半徑。
總的來說,通過牛頓環實驗,只要條件適宜,我們就能有效地測定凹透鏡的曲率半徑,這是一種直觀且實用的測量方法。