Nyuton halqalari

**Nyuton halqalari** - bu ikki sirt, odatda sferik sirt va qo*‘*shni teginuvchi tekis sirt o*‘*rtasida yorug''‘''likning aks etishi natijasida interferentsiya naqsh hosil bo*‘*lgan hodisa. U 1666-yilda ta*‘*sirni o*‘*rgangan Isaak Nyuton sharafiga nomlangan. Monoxromatik yorug''‘''lik bilan qaralganda, Nyutonning halqalari ikkita sirt o*‘*rtasidagi aloqa nuqtasida joylashgan bir qator konsentrik, o*‘*zgaruvchan yorqin va qorong*‘*i halqalar qatori sifatida ko*‘*rinadi. Oq yorug*‘*lik bilan qaralganda, u kamalak ranglarining konsentrik halqa shaklini hosil qiladi, chunki yorug*‘*likning turli to''‘''lqin uzunliklari yuzalar orasidagi havo qatlamining turli qalinligida aralashadi.

## Tarixi
Bu hodisa birinchi marta Robert Huk tomonidan 1665-yilda chop etilgan *‘‘Mikrografiya‘‘* kitobida tasvirlangan. Uning nomi 1666-yilda Kembrij Triniti kollejini yopib qo*‘*ygan Buyuk vabo davrida Linkolnshirdagi uyda sekvestrda bo*‘*lganida bu hodisani o*‘*rgangan matematik va fizik ser Isaak Nyutondan olingan. U o*‘*z kuzatuvlarini "Ranglar" nomli inshosida qayd etgan. Bu hodisa yorug*‘*likning korpuskulyar tabiatini yoqlagan Nyuton va yorugʻlikning to*‘*lqinsimon tabiatini yoqlagan Guk o*‘*rtasida tortishuv manbai bo*‘*ldi. Nyuton o*‘*zining tahlilini 1704-yilda nashr etilgan *‘‘*Optika risolasining bir qismi sifatida Guk vafotidan keyin nashr etmadi.

## Nazariya

Naqsh optik tekis oynaga juda ozgina qavariq egri oynani qo*‘*yish orqali yaratiladi. Ikki shisha bo*‘*lagi faqat markazda aloqa qiladi. Boshqa nuqtalarda 3-rasmda ko*‘*rsatilganidek, markazdan radial masofa bilan ortib boruvchi ikki sirt o*‘*rtasida ozgina havo bo*‘*shligʻi mavjud.

Yuqoridan tushadigan monoxromatik (bitta rangli) yoruglikni ko*‘*rib chiqing, u yuqori linzaning pastki yuzasidan ham, uning ostidagi optik tekislikning yuqori yuzasidan ham aks etadi. Yorug*‘*lik shisha linzalari orqali shisha-havo chegarasiga kelguncha o*‘*tadi, bu yerda uzatilgan yorug*‘*lik yuqori sinishi indeksidan (*n*) pastroq *n* qiymatiga o*‘*tadi. O*‘*tkazilgan yorug*‘*lik bu chegaradan faza o*‘*zgarishisiz o*‘*tadi. Ichki aks ettirilgan aks ettirilgan yorug*‘*lik (jamining taxminan 4%) ham faza o*‘*zgarishiga ega emas. Havoga uzatiladigan yorug*‘*lik pastdagi tekis sirtda aks etgunga qadar masofani bosib o*‘*tadi, *t* . Ushbu havo-shisha chegarasida aks etish yarim sikl (180°) fazali siljishni keltirib chiqaradi, chunki havo oynaga qaraganda kamroq sinishi indeksiga ega. Pastki yuzada aks ettirilgan yorug*‘*lik (yana) *t* masofani qaytaradi va yana linzaga o*‘*tadi. Qo*‘*shimcha yo*‘*l uzunligi yuzalar orasidagi bo*‘*shliqning ikki barobariga teng. Ikki aks ettirilgan nurlar qo*‘*shimcha yo*‘*l uzunligi *2t* va tekis sirtda aks etishda yuzaga kelgan yarim sikl fazasi o*‘*zgarishi natijasida yuzaga keladigan umumiy faza o*‘*zgarishiga qarab aralashadi. *2t* masofa nolga teng bo*‘*lsa (linzalar optik tekislikka tegsa) to*‘*lqinlar halokatli tarzda aralashadi, shuning uchun naqshning markaziy hududi 2-rasmda ko*‘*rsatilganidek, qorong*‘*i boʻladi.

Qurilmani yuqoridan emas, balki pastdan yoritish bo*‘*yicha xuddi shunday tahlil shuni ko*‘*rsatadiki, bu holda naqshning markaziy qismi 1-rasmda ko*‘*rsatilganidek, qorong*‘*i emas, yorqin bo*‘*ladi. Yorug*‘*lik monoxromatik bo*‘*lmaganda, 5-rasmda ko*‘*rsatilganidek, chekka naqshning radial holati "kamalak" koʻrinishiga ega.

### Konstruktiv aralashuv
(4a-rasm): Ikki nurlar orasidagi yo*‘*l uzunligi farqi yorug*‘*lik toʻlqinlarining yarim to''‘''lqin uzunligining (l / 2) toq ko*‘*paytmasiga teng bo*‘*lgan joylarda aks ettirilgan to*‘*lqinlar fazada bo*‘*ladi, shuning uchun "trubalar" va to*‘*lqinlarning "cho*‘*qqilari" bir-biriga toʻg*‘*ri keladi. Shuning uchun toʻlqinlar kuchayadi (qoʻshadi) va natijada aks ettirilgan yorugʻlik intensivligi kattaroq boʻladi. Natijada, u yerda yorqin maydon kuzatiladi.

### Buzgʻunchi aralashuv
(4b-rasm): Yo*‘*l uzunligi farqi yarim to*‘*lqin uzunligining teng karrali qismiga teng bo*‘*lgan boshqa joylarda aks ettirilgan to*‘*lqinlar fazadan 180° ga teng bo*‘*ladi, shuning uchun bitta to*‘*lqinning "trubasi" bilan mos keladi. boshqa to*‘*lqinning cho*‘*qqisi. Shuning uchun, to*‘*lqinlar bekor qilinadi (olib tashlanadi) va natijada paydo bo*‘l*gan yorugʻlik intensivligi zaifroq yoki nolga teng boʻladi. Natijada, u yerda qorong*‘*u joy kuzatiladi. Pastki nurning aks etishi tufayli 180 ° fazaning teskari oʻzgarishi sababli, ikkita boʻlak tegib turgan markaz qorongʻi boʻladi.

Bu interferentsiya sirtda yorqin va qorong*‘*i chiziqlar yoki "*inferentsiya chekkalari*" deb ataladigan tasmalar naqshiga olib keladi. Bular xaritalardagi kontur chiziqlariga o*‘*xshash bo*‘*lib, havo bo*‘*shligʻining qalinligidagi farqlarni ochib beradi. Sirtlar orasidagi bo*‘*shliq chekka bo*‘*ylab doimiydir. Ikki qo*‘*shni yorqin yoki qorong*‘*i chekkalar orasidagi yoʻl uzunligi farqi yorugʻlikning bir to*‘*lqin uzunligi *l ga* teng, shuning uchun sirtlar orasidagi bo*‘*shliq bir yarim to*‘*lqin uzunligiga teng. Yorug*‘*likning toʻlqin uzunligi juda kichik boʻlgani uchun, bu usul tekislikdan juda kichik farqlarni o*‘*lchashi mumkin. Masalan, qizil yorug*‘*likning to*‘*lqin uzunligi taxminan 700nm, shuning uchun qizil yorug*‘*likdan foydalangan holda, ikki chekka orasidagi balandlik farqi yarmi yoki 350 nm, inson sochining taxminan 1/100 diametri. Ko*‘*zoynaklar orasidagi bo*‘*shliq markazdan radial ravishda ortib borayotganligi sababli, interferentsiya chekkalari konsentrik halqalarni hosil qiladi. Sferik boʻlmagan shisha yuzalar uchun chekkalar halqalar bo*‘*lmaydi, lekin boshqa shakllarga ega bo*‘*ladi.

### Miqdoriy munosabatlar

Yuqoridan yorug*‘*lik uchun qorong*‘*i markaz bilan *N*chi yorqin halqaning radiusi quyidagicha berilgan: r_N= \left[\lambda R \left(N - {1 \over 2}\right)\right]^{1/2}, Bu yerda *N* - yorqin halqa raqami, *R* - yorug*‘*lik o*‘*tayotgan shisha linzaning egrilik radiusi va *l* - yorug*‘*lik toʻlqin uzunligi. Yuqoridagi formula o*‘*tkazilgan yorug*‘*lik natijasida olingan halqa naqshlari uchun qorong*‘*u halqalar uchun ham amal qiladi.

Yorqin halqaning radial masofasi, *r* va linzaning egrilik radiusi *R* ni hisobga olgan holda, shisha sirtlari orasidagi havo bo *‘*shlig *‘*i, *t*, tomonidan taxminiy berilgan.t = {r^2 \over 2R}, bu yerda naqshni tushayotgan nurlarga qiya burchak ostida ko*‘*rish ta*‘*siri e*‘*tiborga olinmaydi.

### Yupqa plyonkali interferentsiya

Nyuton halqalarining hodisasi yupqa plyonkali interferentsiya bilan bir xil asosda tushuntiriladi, shu jumladan suvdagi yoki sovun pufakchalarida yupqa yog*‘* plyonkalarida ko*‘*rinadigan *‘‘*kamalak*‘‘* kabi effektlar. Farqi shundaki, bu yerda *‘‘*nozik plyonka*‘‘* havoning yupqa qatlamidir.

## Qoʻshimcha oʻqish

* 
* 
* 
* 

## Havolalar

* Erik Vaysshteynning "Fizika olami" dan Nyuton halqasi
* Nyuton halqalarini tushuntirish va ifodalash 
* Nyuton halqalari Ikki linzali oddiy tajriba videosi va slyuda ustidagi Nyuton halqalari kuzatildi. (FizKapu veb-saytida.)