Termi “Newtonin renkaat” viittaa ilmiöön, joka ilmenee, kun kaareva lasikappale, tyypillisesti kupera linssi, joutuu kosketuksiin litteän lasin kanssa. Kaareva lasi istuu tasaisella lasilla, jolloin niiden väliin muodostuu ilmakalvo, joka on yhä suurempi käyrän pituudelta. Kun valkoinen valo ohjataan kaarevaan lasiin, esiin tulee sarja samankeskisiä ympyröitä, kuten härän silmä. Sir Isaac Newton havaitsi ensimmäisenä ilmiön, minkä vuoksi samankeskisiä renkaita kutsutaan Newtonin renkaiksi.
Newtonin renkaiden ilmiön tuottamat samankeskiset ympyrät ovat tyypillisesti tummia vuorotellen kirkkaita ja tumma alku keskellä. Ilmiö johtuu kahden pinnan heijastaman valon välisestä häiriöstä. Käytännössä linssinvalmistajat voivat käyttää Newtonin renkaita linssin laadun määrittämiseen. Hyvin valmistetussa linssissä renkaiden tulee olla yhtenäisiä.
Renkaiden keskellä suurin rengas, joka muodostaa koko ympyrän, on tumma. Jäljellä olevat renkaat vuorottelevat pimeän ja vaalean välillä niiden aiheuttaman häiriön luonteen vuoksi. Valon aallot, jotka heijastuvat kahdesta lasista, aiheuttavat sekä tuhoavaa että rakentavaa häiriötä. Tuhoisissa häiriöissä yhden aallon kohokohta kohtaa toisen matalan pisteen, ja ne poistavat tehokkaasti toisiaan. Rakentavaa häiriötä esiintyy, kun valoaaltojen korkeat tai matalat kohdat kohdistuvat toisiinsa.
Toinen Newtonin rengasilmiölle ominainen piirre on, että sen lähellä olevat ympyrät ovat paksumpia kuin ympyrän kehällä olevat. Tämä liittyy kuperan linssin kaarevuuteen. Kun linssi tulee kauemmaksi sen alla olevasta litteästä lasista, renkaat ohenevat ja lähentyvät toisiaan.
Sir Isaac Newton keskusteli näiden renkaiden havaitsemisesta ensimmäisen kerran vuonna 1675. Hän kuvaili ilmiötä myös vuonna 1705 julkaistussa kirjassaan “Optics”. Alun perin hänen Newtonin rengaskokeessaan käytettiin lasia, joka loi kiilamaisen tilan, mutta kokeilun myöhemmissä versioissa käytettiin kuperaa linssiä. Nykyaikaiset instrumentit, jotka on luotu osoittamaan ilmiö, käyttävät myös kuperaa linssiä.
Vaikka nykyajan tiedemiehet uskovat, että Newtonin renkaat johtuvat valoaalloista, Newton itse näki ilmiön tukevan teoriaansa, jonka mukaan valo koostui hiukkasista. Jotkut hänen havainnoistaan ja havainnoistaan kuitenkin vaativat häntä käyttämään aaltoteorian kanssa yhteensopivia teorioita. Newtonin renkaiden havaitseminen on vain yksi Newtonin monista tieteellisistä teorioista; Itse asiassa monet uskovat, että hän antoi suuremman panoksen tieteelliseen tietoon kuin kukaan muu historiassa.