Nyuton xalqalari Yupqa xavoiy qatlamda yuz beradigan interferensiyaning nyuton xalqalari deb atalgan mashxur holi aloxida tarixiy e’tiborga sazovordir. Bu manzara quyidagi sharoitda kuzatiladi:
Egriligi kichik bo’lgan linzaning Qavariq sirti va yaxshi silliqlangan yassi plastinkaning sirti biror nuqtada tegishib turadi, ular orasida qoladigan xavoiy qatlamcha tegishish nuqtasidan chetlariga tomon asta sekin qalinlashib boradi. Agar plastinka sirtiga taxminan tik ravishda sistemaga monoxramatik yorug’lik dastasi tushayotgan bo’lsa , u xolda xavoiy qatlamning yuqorigi va pastki chegaralaridan qaytgan yorug’lik to’lqinlari o’zaro interferensiyalashadi. Bunda tegishish nuqtasida qora dog’, uning atrofida esa kengligi kamayib boruvchi qator konsentrik yorug’ va qora xalqalardan iborat manzara ko’rinadi.
Yorug’lik plastinka sirtiga tik tushayotir, binobarin qatlamchaning qalinligiga mos yo’l farqi 2ðn ( bunda n- qatlamcha moddasining sindirish ko’rsatkichi) bo’ladi deb faraz qilib, Nyuton xalqalarining o’lchamlari vavaziyatini hisoblab chiqish qiyin emas. Qatlamcha xavo bo’lgan holda n ni 1 ga teng desa bo’ladi. m- xalqaga mos keladigan qalinlik bu xalqaning radiusi va linzaning R egrilik radiusiga
(1)
Munosabat orqali bog’langan.
Qatlamchaning yuqori va pastki sirtidan qaytish sharoitining turlicha bo’lishini (yarim to’lqin yo’qotish) e’tiborga olib, m- qora xalqaning hosil bo’lish shartini topamiz:
(2)
Yoki : (3)
Bundan: (4)
Bunda m-butun son m=0 va bo’lgan xususiy hol qorong’ilikka mos keladi ( markaziy qora dog’ sababini izoxlash). m qancha katta bo’lsa, qo’shni xalqalar radiuslari ( va ) orasidagi farq shuncha kichik bo’ladi ya’ni xalqalar bir biriga shuncha yaqin bo’ladi. o’lchab topib, m va R ni bila turib tavsiflangan tajribadan l to’lqin uzunligini topish mumkin. Bu miqdorlar yetarlicha oson va aniq topiladi.
Ð kichik bo’lganda ( yupqa qatlamda) interferension manzara yaqqolroq bo’ladi. Ammo bu xol radiusi kattaroq xalqalar olishga to’siq bo’lmaydi, chunki = linzaning R egrilik radiusi esa ancha katta ( odatda 100-200 cm) qilib olinishi mumkin.
Nyuton xalqalarini kuzatilishini osonlashtiradigan shart- linza sirtining plastinka sirtiga og’maligi juda kichik bo’lishi ekanligini payqash qiyin emas. Bunday usul ko’p yillar o’tgach Viner tajribalarida qo’llandi.
Do’ngliklar va tugunlarning plastinka sirtiga nisbatan vaziyatini ayniqsa yaqqol aniqlaydigan tajribalarning birida Viner Nuton ko’rsatib o’tgan sxemadan foydalanib, linza bilan plastinka orasidagi fazoda turg’un to’lqinlar xosil qiladi va Nyuton xalqalariga o’xshash konsentrik xalqalar ko’rinishidagi do’ngliklar izlarini kuzatadi.
Agar tushayotgan yorug’lik monoxromatik bo’lmasa, u xolda turli l larga turli lar mos keladi. Ya’ni qora va yorug’ xalqalar o’rniga rangli xalqalar sistemasi xosil bo’ladi. (4) formulada m=1 deb olib, 1- tartibli xalqalar, m=2 deb olib 2- tartibli xalqalar egallagan soxani topamiz va xokazo. 2- tartibli binafsha maksimum(l=400nm) birinchi tartibli to’q qizil maksimum (l=800nm) ustiga tushishi ko’rinib turibdi; ikkinchi tartibli qizil maksimum ustiga to’rtinchi tartibli binafsha maksimum va uchinchi tartibli yashil maksimum (l=530nm) tushadi va hokazo. Bundan tashqari, xar bir xalqa sezilarli qalinlikka ega bo’lganligi va unda maksimumdan mnimumga silliq o’tilgani tufayli xatto birinchi tartib soxasida Ba’zi ranglar boshqalari ustiga ancha chaplashib ketadi ; yuqori tartiblarda bu chaplanish yanada kuchliroq bo’ladi. Bunday ustma ust tushish oqibatida tuslari “ kamalak ranglari” tartibga mutlaqo o’xshamaydigan darajada navbatlashib keladi.
O’tayotgan yorug’likdan qaytishdagi manzara tuslarga qo’shimcha bo’lgan tuslar kuzatilishi tushunarlidir. Ammo o’tayotgan yorug’likda interferension manzaraning ko’rinuvchanligi ancha past bo’ladi, chunki interferensiyalashuvchi to’lqinlarning amplitudalari teng emas.
Yorug’likning tik tushishida kuzatiladigan Nyuton xalqalari ranglari qisqa jadvalni keltiramiz. m ning qiymatlari yetarlicha katta bo’lganda rangli manzaraning ustma ust tushishi shunchalik murakkab bo’ladiki, butun bu manzara 21-mavzuda bayon etilganiga muvofiq, ko’zga bir xilda oq bo’lib kp’rinadi. Nyuton xalqalariga yaxshi filtr orqali qarab, qiyosan kata tartibli interferensiya manzarasini ham kuzatish mumkin ya’ni m ning qiymati katta bo’lganda ham xalqalarni farq qila bilish mumkin.
