泊松亮斑和牛顿环的区别_泊松亮斑的理论推导

泊松亮斑是怎么回事?

说起泊松亮斑还真是有第点儿意思。在经典物理学时期，关于光的本性有两种观点，即波动论和粒子论（当然现在已经知道其实是波粒二象性了）。而数学家泊松是坚定的粒子论者，他对光的波动说很不屑。我们知道，波是可以产生衍射的，于是泊松为了推翻光的波动说就用很严谨的数学方法计算，得出的结论是“假如光是一种波，那么光在照到一个尺寸适当的圆盘时，其后面的阴影中心会出现一个亮斑”这在当时看来是一个很可笑的结论，影子的中心应该是最暗的，如果光是波动的反而成了最亮的地方了。泊松自认为这个结论完全可以推翻光的波动说，然而物理学家菲涅尔的试验却使泊松大跌眼镜——事实的确如此，在阴影的中心就是有一个亮斑。

泊松亮斑和牛顿环的区别_泊松亮斑的理论推导

泊松本来想推翻光的波动说，结果反而又一次证明了光的波动性。由于圆盘衍射中的那个亮斑是由泊松最早证明计算出来的，所以叫做“泊松亮斑”

具体地来说就是：

泊松亮斑:当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).

形成的原因是由于光的衍射，可以利用衍射公式来具体计算

1678年惠更斯向法国科学院提交了著作《光论》。在书中，惠更斯把光波假设为一横波，推导和解释了光的直线传播、反射和折射定律，书中并末提到关于光谱分解为各种颜色的问题。惠更斯的光的波动理论是研究碰撞现象的一个直接结果，他认为光是一种问题冲量，他类似于球与球之间的冲量的传递，这一研究代表了光学研究中物理观念和数学观念的联合。 波动说的复兴： 英国物理学家托马斯·杨（Thomas Young,1773.6.13- 1829.5.10）， 法国物理学家菲涅耳（Augustan Jean Fresnel,1788.5.10-1827.7.14） 托马斯·杨于1801年提出干涉理论。利用干涉观念成功解释了牛顿环，同时也成为第一个近似测定波长的人。在1807年出版的《自然哲学和机械工艺讲义》中对光的干涉再次作了解释。 菲涅耳设计一个实验：利用两个与小孔或不透明障碍物边缘都无关的小光源，用两块彼此接近180°角的平面金属镜，避开衍射，由反射光束来产生干涉现象。并运用大量工具进行数学运算，使实验数据与计算结果一致，被授予优胜奖。菲涅耳用波动说解释影子的存在和光的直线传播，并指出光的干涉现象和声音的干涉现象所以不同，是由于光的波长短得多。这一成功，为光的波动说增添了不少光辉。 泊松根据菲涅耳的计算结果，得出在一个圆片的阴影中心应当出现一个亮点，这是令人难以相信的，过去也从没看到过。但是菲涅耳的理论计算表明，当这个圆片的半径很小时，这个亮点才比较明显。经过实验验证，果真如此。菲涅耳荣获了这一届的科学奖，而后人却戏剧性地称这个亮点为泊松亮斑。 菲涅耳开创了光学的新阶段。他发展了惠更斯和托马斯·杨的波动理论，成为“物理光学的缔造者”。

牛顿环，劈尖干涉的实际应用

都是薄膜干涉。

牛顿环的两束光来自于空气膜的两个表面，条纹是同心圆环，内密外疏。中心是黑点。

劈尖干涉两束光来自于空气膜的两个表面，条纹是平行纹路，明暗相间，间距相等，

另外，牛顿环一般于圆孔衍射、圆盘衍射（泊松亮斑）一起记忆较好

简述泊松亮斑,艾里斑劳厄斑点的区别

泊松斑指光在通过小圆片（或小圆孔）后，会在光屏的中央的暗圈内（或亮圈内）又一个小亮点（或小暗点），这个斑点就叫泊松斑。

艾里斑则指光在圆孔衍射图案中，中间那个积聚了约百分之84能量的大亮斑，同样的光，孔越小，亮斑越大。

牛顿环中心亮斑

中心处是暗斑，这是因为中心接触处的空气厚度，而光在平面玻璃面上反射时有半波损失，所以形成牛顿环中心处为暗斑(用反射光观察时)。

在凸透镜和平玻片的接触处eK=0,δ=，故牛顿环中心为暗斑。环中心出现亮斑是因为球面和平面之间没有紧密接触（接触处有尘埃，或有破损或磨毛），从而产生了附加光程差。这对测量结果并无影响（可作数学证明）。

有亮斑的是泊松亮斑吧

透射光和反射光形成的牛顿环有什么区别

简单地说，他们的区别有两点：

1.明、暗条纹互补,即,对调,其中反射型牛顿环中心是暗斑。

2。反射型牛顿环的反差比较大,容易观察,透射型的反差小,观察困难。

以上两点的分析如下：

1，夹层内折射率不是介于透镜和玻璃板折射率之间,在透镜凸表面和玻璃的接触点上,空气层厚度为0。

反射光的光程差为λ/2,因此反射光方向上牛顿环中心为暗点。

2，透射光方向与反射光条纹相反,因此透射光牛顿环中心是一亮点.

主要区别：如果夹层内折射率正好介于透镜和玻璃板折射率之间,反射光牛顿环中心为亮点,透射光牛顿环为暗点。

扩展资料：

论证

牛顿虽然发现了牛顿环，并做了精确的定量测定，可以说牛顿环仪说已经走到了光的波动说的边缘，但由于过分偏爱他的微粒说，始终无法正确解释这个现象。

事实上，这个实验倒可以成为光的波动说的有力证据之一。

直到19世纪初，英国科学家托马斯·杨才用光的波动说圆满地解释了牛顿环实验。

参考资料来源：百度百科-牛顿环