牛顿环一定有半波损失吗

牛顿环确实存在半波损失现象。当光波从光密介质反射回光疏介质时，反射光会发生180度相位变化，相当于半个波长的损失。牛顿环实验中，空气膜上下表面反射的光线就属于这种情况。实验室观察到的明暗相间条纹正是这种半波损失的直接证据。光程差决定条纹位置，半波损失使得中心点呈现暗纹而非亮纹。这种光学现象在薄膜干涉中普遍存在，牛顿环只是其中一种表现形式。

半波损失并非所有情况下都会发生。当光从光疏介质射向光疏介质反射时，没有半波损失。牛顿环装置中，如果将空气膜换成水膜，半波损失依然存在。但若将平凸透镜换成由相同材料制成的两块平板玻璃，中间形成空气隙，上下表面反射情况不同，半波损失可能只出现在一个界面。实际光学系统中，材料折射率差异决定了半波损失是否存在，这是由电磁波边界条件决定的物理现象。