王蕴杰

(青海师范大学 ，青海西宁 810008)

光的干涉现象对于由光的微粒说到光的波动说的推进起到了重大作用。干涉现象是波的相干迭加的必然结果，其现象证明了光的波动性。利用计算机模拟光的干涉，可以不受仪器、场地的限制，实验效果形象、直观［1］。同时计算机仿真实验可以方便的改变实验参数，从而反映出不同条件下的实验现象和结果，方便了实验教学的开展。由于白光源难于控制和白光的干涉场光强较弱，白光的干涉现象观察有一定的难度。文章中根据色度学原理，应用Matlab仿真了实验室中牛顿环的白光等厚干涉现象［2-3］。

1 基本原理

1.1 牛顿环

图1 牛顿环

牛顿环属于等厚干涉现象。它是由一块曲率半径较大的平凸透镜(曲率半径值为R)和一块平玻璃板放在一起组成，原理见图1。透镜和玻璃板之间形成很薄的空气层。如果有光从上向下照射，那么从空气层的上下表面反射出的两束光线1、2将产生干涉。由于空气层厚度相同的各点位于以透镜顶点O为圆心半径r的圆周上，因此干涉条纹是以O为圆心的若干同心圆。当光源发出的许多波长的光发生干涉时，就会形成彩色的干涉条纹。这种干涉现象的发现者是牛顿，故该装置被称为牛顿环［4］。

1.2 色度学原理

色光的三基色是指红、绿、蓝三色，任何颜色的光可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生，这是色度学的最基本原理，即三基色原理。因此，可将白光分解为红、绿、蓝三基色，白光产生的干涉条纹可认为是由红、绿、蓝三基色的相干单色光波所产生干涉条纹的非相干叠加。……