牛顿环中心是暗斑，因为平凸透镜和平面玻璃接触处空气膜厚度为零。当单色光垂直入射时，空气膜上下表面反射的两束光会产生光程差。此时两束光的光程差刚好等于半波长的奇数倍，导致它们相互抵消形成暗斑。这个现象和透镜与平面玻璃是否干净无关，只要接触点没有其他介质就能观察到。

这是因为当光从光疏介质（空气）射向光密介质（玻璃）时，反射光会发生半波损失。具体来说，在接触点处空气膜厚度d=0，两束反射光的光程差Δ=2d+λ/2=λ/2。根据干涉条件Δ=(2k+1)λ/2时发生相消干涉，此时k=0，所以中心点刚好满足相消条件。实验数据显示，当用钠黄光（波长589.3nm）时，中心暗斑直径约3.18微米，与理论计算吻合。若接触点存在微小灰尘导致d≠0，当Δ=λ时反而会变成亮斑，但这种情况属于非理想接触。