O‘tgan va qaytgan oq yorug’likdagi Nyuton xalqalari. Linzaning egrilik radiusini aniqlash. Laboratoriya ishi Mavzu: O‘tgan va qaytgan oq yorug’likdagi Nyuton xalqalari. Linzaning egrilik radiusini aniqlash. Ishdan maqsad

O‘tgan va qaytgan oq yorug’likdagi Nyuton xalqalari. Linzaning egrilik radiusini aniqlash.
Laboratoriya ishi
Mavzu: O‘tgan va qaytgan oq yorug’likdagi Nyuton xalqalari. Linzaning egrilik radiusini aniqlash.


Ishdan maqsad:

• 
  O’tgan yorug’likdagi yorqin xalqalarni qaytgan nurdagi qoramtir xalqalar bilan qiyoslash
  
• 
  Interferension tasvirlarning o’zaro bog’liqligini yuqoriroq optik zichlikli muhitdan qaytishda yuz beradigan fazalarning keskin o’zgarishi orqali tushuntirish
  

Kerakli asbob va jihozlar:

1 Nyuton xalqalari uchun shisha plastina ………………. 471 111

2 nur sochgichlar ……………………………………….... 471 88
2 hoshiyali linza f = +200 mm …………………………… 460 04
1 pretsezion optic stol, 1 m ……………………….……… 460 32
5 naezdniklar, H = 60 mm/B = 36 mm ……………..……. 460 353
1 naezdnik, H = 60 mm/B = 50 mm ……………………... 460 351
1 konsol richag 100 …………………………………….… 460 356
1 xona galogen lampasi 12 V, 50/90 W ………………….. 450 64
1 cho’g’lanma lampa 12 V/90 W, G6.35 …………….…… 450 63
1 transformator 2 … 12 V ………………………………… 521 25
2 Biriktiruvchi sim, 100 cm, qora ………………………… 501 33


Nazariy qism

Suvdagi yupqa neft qatlamlaridagi. juda yupqa sovun pardalaridagi va yupqa havo qatlamlaridagi rangli hodisalar yorug’lik to’lqinlarining interferensiyasi sababli yuzaga keladi. Bugungi kunda yupqa qatlamlardagi yorug’likning interferension hodisalaridan shisha sirtidan akslanishlarni kamaytirish maqsadida foydalaniladi. Nyuton xalqalari bir-biriga juda yaqin bo’lgan ikkita sindiruvchi sirtlardan yorug’likning qaytishi va sinishi natijasida yuzaga keladi. Mazkur tajribada Nyuton xalqalari egrilik radiusi katta bo’lgan va juda sust qavariq tomoni yassi shisha plastina bilan tutashgan yassi qavariq linza orqali generasiyalanadi. Agar bu birikma perpendikulyar tushayotgan parallel oq yorug’lik bilan yoritilsa, ikki sirt tutashgan nuqta atrofida rangli shakldagi konsentrik xalqalar hosil bo’ladi. Interferension xalqalar qaytgan yorug’likda ham, o’tgan yorug’likda ham kuzatiladi. Interferension xalqalar orasidagi masofa doimiy emas, chunki bitta tutashuvchi sirt egik. Rasm 2 da d qalinlikli ponasimon havo qatlami orqali

interferensiyaning ikki shisha sirtida yuzaga kelishi tasvirlangan: yorug’lik to’lqini W chap tarafdan linza L chegaraviy sirtiga tushadi va qisman qaytadi T₁ Qaytmagan qismi esa ponasimon havo qatlamidan T₂ o’tib, shisha plastina sirtidan qaytadi.

Rasm.1
Yassi shisha plastina bilan egrilik radiusi katta bo’lgan

yassi-qavariq linzaning sxematik tasviri.
P: shisha plastina
L: yassi-qavariq linza
R: egrilik radiusi
r: shisha plastina bilan linzaning tutashgan nuqtasigacha masofa

Rasm.2
Ponasimon havo qatlamida interferensiyani tushuntirish sxemasi, L : yassi-qavariq linza, P: shisha plastina, L va P oraliqda yorug’lik nurining qaytishi va o‘tishi natijasida yuzaga keluvchi T1 va T5 to’lqin qismlari, d: lnzaning shisha sirti bilan shisha plastina orasidagi masofa.

P oraliqdan qaytish yuqoriroq optik zichlikli muhitda yuz ^{berganligi sababli, qisman qaytgan to’lqin T}₃ va ^T₁ ^to’lqindan farqli, fazaning sakrab o’zgarishiga duchor bo’ladi. (mos keluvchi qaytgan to’lqin arqonning mahkamlangan oxirida) Qaytmagan qism katta optik zichlikka ega bo’lgan shisha ^{plastina orqali T}₂ ^{to’lqin sifatida o’tadi. T}₃ ^{to’lqin esa L linzaga qaytadi va linzada fazasi sakrab o’zgarishi bilan T}₄ to’lqin sifatida yana qaytadi. Qaytmagan qismi esa yuqoriroq optik zichlikka ega bo’lgan yana shisha plastina orqali, ^{fazasi sakrab o’zgarmasdan o’tadi. Keyinchalik T}₅ ^bilan belgilangan to’lqin qismlari ko’p marotaba qaytishlar orqali yuzaga keladi.
Qaytgan yorug’likda interferensiya qisman to’lqinlar T₁ va T₃ da kuzatiladi. T₁ bilan T₃ orasidagi yo’llar farqi
(I)
va qaytish hamda sinish orqali shaklangan interferension tasvir, qora markaz atrofidagi konsentrik qoramtir xalqalardan tashkil topadi, Destruktiv interferensiya yuzaga kelish sharti, agar yo’llar farqi λ to’lqin uzunligining yarmiga karrali bo’lsa bajariladi.

yoki
(II)
O’tgan yorug’likda T₂ bilan T to’lqinlarda interferensiya kuzatiladi. T₂ bilan _T4 orasidagi yo’llar farqi dT
(III)
Agar o’tgan yorug’likda Nyuton xalqalari kuzatilsa, interferension manzara qaytgan nurning interferensiyasigaqo’shiladi.O’tgan yorug’likning doiralar to’plami ravshanroq. Shuning uchun qora xalqalarning o’rniga yorqin xalqalaro’lchanadi. Yuqoriroq optik zichlikka ega bo’lgan muhitda ikkimarta qaytgan to’lqin qismi T₄ , T₁ ning ikki faza sakrashini boshdan kechiradi va shunday qilib T₄ bilan T₂ ustma-ust tushganda, T₂ original to’lqinlar seriyasi bilan fazasi mos keladi.
Konstruktiv interferensiyaning yuzaga kelish sharti, dT yo’llar farqi λ to’lqin uzunligiga karrali bo’lsa, bajariladi.

yoki
(IV)
Bu shart qaytgan yorug’likda destruktiv interferensiya uchun shartga (II) aynan mos keladi. Shuning uchun kuzatilayotgan interferension manzaralar qo’shimchadir.
Rasm. 2 bo’yicha T₁ va T₃ to’lqin qismlarining amplitudalari deyarli teng, chunki ikkala to’lqin qismlari ham bitta qaytish bilan generasiyalangan. T₄ to’lqin ikkita qaytish orqali generasiyalangan, shu sababli u qaytishsiz generasiyalangan T4 ga nisbatan ancha sust. Shuning uchun, kontrast, ya’ni yorqin xalqalar bilan qoramtir xalqalar intensivliklari orasidagi nisbiy farq qaytgan yorug’lik holidagidan o’tgan yorug’lik holida ancha sust.
Rasm.2 ga ko’ra, (II) va (IV) dagi d qalinlik qavariq linza bilan shisha plastina orasidagi tutashuv nuqtasi r masofasiga va qavariq linzaning egrilik radiusiga R bog’liq. d qalinlikning kichik qiymatlari uchun biz quyidagiga ega bo’lamiz.
(V)
Qo’shni Nyuton xalqalarining diametrlari

uchun (II) yoki (IV) dan, mos ravishda (V) dan ham quyidagi munosabat olinadi:
(VI)
Shunday qilib, agar linzaning egrilik radiusi R ma’lum bo’lsa, oq yorug’likning o’rtacha to’lqin uzunligi diametrlarni o’lchash orqali aniqlanishi mumkin.