2-MAVZU. ELEKTROMAGNIT NURLANISHNING KORPUSKULYAR
XUSUSIYATLARI
Reja:
1. Rentgen spektrning qisqa to‘lqin chegarasi.
2. Tashqi fotoeffekt va uning asosiy qonunlari.
3. Fotonlar.
4. Kompton effekt.
Rentgen trubkasida hosil qilingan rentgen nurlanishi ikki xil – tormozlanish va
xarakteristik rentgen nurlanishlaridan iboratligi aniqlangan.
Rentgen trubkasida katod va anod orasiga qo‘yilgan tezlatuvchi elektr maydon
ta’sirida tezlanish bilan harakatlanayotgan elektron atrofidagi davriy ravishda
o‘zgarib turadigan elektr maydoni davriy ravishda o‘zgarib turadigan magnit
maydonini yuzaga keltiradi, bu maydon o‘z navbatida yana o‘zgaruvchan
elektr
maydonini hosil qiladi va h.k. Shu tariqa tezlanish bilan harakatlanayotgan
elektron atrofida elektromagnit to‘lqinlar hosil bo‘ladi. Elektromagnit to‘lqin
energiyasi fazoning har bir nuqtasida vaqt o‘tishi bilan davriy ravishda o‘zgaradi.
Elektronning tormozlanishi deganda, uning atrofidagi elektr va magnit
maydonlarining o‘zgarishi tushuniladi. Elektr va magnit maydonlarining o‘zgarishi
esa elektromagnit to‘lqin nurlanishini hosil qiladi.
Shu nurlanish tormozlanish
rentgen nurlanishidir. Tormozlanish rentgen nurlanishining spektri tutash bo‘lib, u
to‘lqin uzunligining minimal qiymati
min
bilan chegaralangan bo‘ladi.
Rentgen trubkasida anod va katod orasidagi
potensiallar farqining bir necha qiymatlarida (
U
1
=30
kV,
U
2
=40 kV,
U
3
=50 kV) hosil bo‘ladigan
tormozlanish rentgen nurlanishining tutash spektri
2.1-rasmda keltirilgan. Katod va anod orasidagi
potensiallar farqi
U=
U
1
bo‘lganda spektr to‘lqin
uzunligining
qandaydir
=
min1
qiymatidan
boshlanadi: katod va
anod orasidagi potensiallar
farqi
U=
U
2
bo‘lganda, spektrning qisqa to‘lqinli
chegarasi
chap
tomonga
siljiydi,
spektrning
intensivligi esa ortadi, bu vaqtda spektr qisqa to‘lqin
uzunliklar sohasida
min2
bilan chegaralangan
bo‘ladi.
U yana oshirilib
U=
U
3
bo‘lganda
spektr
=
min3
bilan chegaralanadi.
Tormozlanish rentgen nurlanishi spektrining tutash bo‘lishini va qisqa to‘lqinlar
uzunliklari sohasida
min
bilan chegaralanishi quyidagicha izohlash mumkin. Katod
va anod orasidagi tezlatuvchi elektr maydoni ta’sirida elektron
E
1
=
eU energiyaga
erishadi va anod materialida tormozlanib to‘xtaydi. Bunda elektron energiyasining
E
2
qismi anod materialini qizdirishga sarf bo‘ladi. Energiyaning qolgan qismi esa
tormozlanish rentgen nurlanishining energiyasi, ya’ni rentgen kvanti energiyasi
sifatida ajralib chiqadi. Demak, tormozlanish rentgen
nurlanishi kvantining
2.1-rasm
energiyasi
h
=
E
1
–
E
2
kattalikka teng bo‘ladi,
– rentgen kvantining chastotasi,
esa uning to‘lqin uzunligi.
E
2
=
E
1
bo‘lganda elektron energiyasi faqat anodni
qizdirishga sarflanadi,
E
2
=0 bo‘lganda esa elektron
energiyasi butunlay rentgen
kvanti energiyasiga aylanadi.
E
2
ning qiymati
E
1
dan 0 gacha bo‘lgan oraliqda
o‘zgarishi mumkin. Elektron energiyasining anodni qizdirishga sarflanadigan
qismi
E
2
har xil kattalikda bo‘lishi mumkinligi uchun
har xil energiyali rentgen
kvantlari nurlanadi. Bu esa tormozlanish rentgen nurlanishining spektri tutash
bo‘lishini ko‘rsatadi. Har bir nurlanish kvantining energiyasi anodga urilayotgan
tez elektronlar energiyasidan katta bo‘la olmaydi, ya’ni
max
h
eU
,
(2.1)
yoki
min
c
h
eU
,
(2.2)
U
e
c
h
min
,
(2.3)
(2.3) formulada
min
– tutash rentgen spektrning qisqa to‘lqinli
chegarasini
ifodalaydi,
c – yorug‘lik tezligi,
h – Plank doimiysi,
e – elektronning zaryadi,
U –
rentgen trubkasidagi potensiallar farqi.
Rentgen trubkasida
U – kilovoltlarda o‘lchanganda
U
U
e
c
h
40
,
12
min
Å.
(2.4)
Spektrning qisqa to‘lqinli chegarasi antikatod materialiga bog‘liq bo‘lmaydi,
balki faqat trubkadagi potensiallar farqiga bog‘liq bo‘ladi. (2.3) formuladan
ko‘rinadiki, potensiallar ayirmasi ortishi bilan tutash spektrni chegaralovchi to‘lqin
uzunligi qisqarib boradi, bunda spektrning intensivligi ortadi. (2.3) formuladan
foydalanib Plank doimiyligi
h ni aniqlash mumkin.
