I bob. KVANT M EXANIKASINING FIZIKAVIY ASOSLARI




Download 9,41 Mb.
Pdf ko'rish
bet2/240
Sana08.01.2024
Hajmi9,41 Mb.
#132633
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   240
I bob.
KVANT M EXANIKASINING FIZIKAVIY ASOSLARI 
1.1. 
K lassik fizikaning asosiy qiyinchiliklari
XIX asrning oxiri XX asrning boshiga kelib klassik nazariyada 
asosan fizikaviy sistema holatini rivojlanishini t o i a ifodalash uchun 
mustaqil 
kattaliklardan 
foydalanilgan 
va 
ular 
m uayyan 
vaqt 
momentidagi dinamik o ‘zgaruvchilar deb nomlangan. Ushbu kattaliklar 
vaqtning har bir momentida aniq qiymatga ega b o iib , ulam ing 
qiymatlari to ‘plam i sistemaning 
dinamik holatini aniqlab beradi. 
Bundan tashqari, agar fizikaviy sistemaning holati uchun barcha 
koordinatalaming qiymati vaqtning b o sh lan g ich momentida ham 
berilgan b o is a , u holda fizikaviy sistemaning vaqt b o ‘yicha rivojlanishi 
to ia - to id s aniqlangan b o ia d i va uning keyingi harakatini ham 
oldindan aytib berishga imkon yaratiladi. M atem atik nuqtayi nazardan 
qaraganda, dinamik o ‘zgam vchilar vaqtning funksiyasi b o iib , ikkinchi 
tartibli differensial tenglamalar sistemasi orqali aniqlanadi. Shunday 
qilib, 
klassik 
norelyativistik 
nazariyaning 
asosiy 
maqsadi 
tekshirilayotgan sistemaning dinam ik o ‘zgaruvchilarini aniqlab olib, 
vaqt b o ‘yicha ulam ing o ‘zgarishini ifodalovchi harakat tenglamalarmi 
tuzishdan iborat.
Klassik mexanikaning asosiy qonunlari Nyuton tomonidan ta ’riflab 
berilgandan 
boshlab, 
XIX 
asrning 
oxirigacha 
ushbu 
dastur 
m uvaffaqiyatli rivojlanib keldi va yangi eksperimental natijalaming 
paydo b o iis h i, nazariy jihatdan, yangi dinamik o ‘zgaruvchilar va yangi 
tenglam alam ing paydo b o iish ig a olib keldi. Shu bilan bir qatorda yangi 
hodisani, yoki yangi jarayonni umumiy nazariy sxemaga kiritish katta 
qiyinchiklar tug‘dirmadi. Shu davr ichida biror bir eksperimental natija 
yoki fizik kashfiyot yuqoridagi qayd etilgan dastum ing to ‘g ‘riligiga 
shubha tug‘dirmadi. Bu rivojlanish 1900-yilgacha muvaffaqiyatli 
davom ettirildi, lekin mikrodunyo miqiyosidagi fizikaviy hodisalar 
to ‘g ‘risidagi bilimlar borgan sari ko‘payishi va chuqurlashishi natijasida 
klassik fizika bir qator qiyinchiliklar va qarama-qarshiliklarga duch 
keldi.
Juda tez m a iu m b o id ik i, klassik fizika asosida atom hamda subatom 
darajasidagi fizikaviy hodisalam i v a ulardagi b o iad ig a n jarayonlam i


aniq ifodalash mumkin b o ‘lmay qoldi va ulam i to ‘g ‘ri talqin qilish 
uchun prinsipial yangi nazariyani yaratish ehtiyoji tug ‘ildi.
M a’lumki, bizni qurshab olgan koinotda ikki xil obyektlar farq 
qilinadi: m odda va nurlanish. M odda aniq koordinatalarga ega bo‘lgan 
korpuskulalardan tashkil topgan bo ‘lib, ulam ing harakati Nyuton 
mexanikasining qonunlariga b o ‘ysinadi, vaqtning berilgan momentida 
har bir korpuskulaning holati uning joylashishi va tezligi bilan 
aniqlanadi, 
y a’ni oltita m ustaqil dinam ik o'zgaruvchilar bilan 
ifodalanadi. M oddaning korpuskular nazariyasi koinotdagi jism lar va 
katta o‘lchamdagi obyektlaming m exanikasi bilan chegaralanadi.
Keyinchilik m odda tuzilishining atom gipotezasi paydo bo‘lishi 
bilan, korpuskular nazariya yordam ida mikroskopik darajadagi barcha 
fizikaviy hodisalam i ham tushuntirishga harakat qilindi. T o ‘g ‘ridan- 
to ‘g ‘ri atom gipotezasini tekshirishga imkoniyat b o ‘lmaganligi sababli, 
bilvosita xarakterga ega b o ‘lgan isbotlarga juda ko‘p vaqt va e ’tibor 
ajratildi, y a’ni molekulalardan tashkil topgan m oddiy jism lam ing 
makroskopik xususiyatlarini tekshirishda alohida har bir molekulaning 
harakat qonunlari tahlil qilindi. M atematik jihatdan bu m asala nihoyatda 
murakkabdir, chunki erkinlik darajasi soni jud a k o ‘p b o ‘lgan 
sistemaning dinam ik o ‘zgamvchilarining o ‘rtacha qiymati 
hisobga 
olinishi kerak. Shu o ‘rinda bir mol modda miqdorida m olekulalar soni 
N
4
=
6
,02 • 1023 (Avogadro soni) ga teng ekanligini eslatib o ‘tish joiz deb 
hisoblaymiz.
Bunday sistemaning harakat tenglamalarini aniq yechish mumkin 
emas, shuning uchun ushbu masalani statistik usullar yordam ida yechish 
kerak. Shunday qilib, yangi fan-statistik mexanika vujudga keldi. Gazlar 
harakatini 
tekshirish 
(gazlam ing 
kinetik 
nazariyasi) 
va 
termodinamikadan (statistik termodinamika) olingan yangi natijalar 
moddaning korpuskular nazariyasining asosiy qoidalarini sifatli 
va 
imkoniyat darajasida aniq miqdoriy hisoblashlarga imkon yaratadi.
Shu paytning o ‘zida fizikaning boshqa b o ‘limlari bilan birga elektr 
va m agnit hodisalar haqidagi ta ’Iimot ham tez su r’atlarda rivojlana 
boshladi. Bu sohada katta m uvaffaqiyatlarga ingliz fizigi J. M aksvell 
crishdi. 1865-yilda elektromagnit nazariyasining asosiy qonimlarini va 
ulam i ifodalovchi tenglamalami keltirib chiqardi. M exanikada Nyuton 
qonunlari qanday rol o ‘ynasa, elektromagnetizm sohasida J.Maksvell 
tenglamalari ham shunday ahamiyat kasb etadi.


Nurlanish hodisasi Maksvell tomonidan k ashf etilgan elektromagnit 
nazariyasining 
qonunlariga 
b o ‘ysunadi. 
Nurlanishning 
dinamik 
o ‘zgaruvchilar soni cheksiz k o ‘p b o iib , fazoning har bir nuqtasidagi 
elektr va m agnit maydonlar orqali namoyon b o ia d i. M oddadan 
farqliroq, nurlanishni alohida-alohida korpuskulalarga ajratish mumkin 
emas, nurlanish to iq in xususiyatga ega b o iib , interferensiya va 
difraksiya kabi hodisalar orqali o ‘zini namoyon etadi. Nurlanishning 
to iq in nazariyasi XIX asrning birinchi yarm ida fransuz fizigi Frenel 
tomonidan asoslab berildi. T o iq in tarqalish muammolari to ‘g ‘ri hal 
etilgandan keyin, to iq in gipotezisidan kelib ehiqadigan barcha 
natijalami tekshirishga va bu gipoteza asosida m a iu m b o ig a n y o ru g iik
hodisalarini, shu jum ladan geometrik optikani ham tushuntirishga 
imkon yaratildi. Optika sohasida y o ru g iikn in g to iq in nazariyasi 
asosida o ‘tkazilgan qator m ashhur ishlar to iq in nazariyasining tutgan 
o ‘m ini yanada mustahkamladi.
Y o ru g iik n i elektrom agnetizm nazariyasini yaratishga XIX asr 
o ‘rtalarida k ashf etilgan bir qator hodisalar salmoqli o ‘rin tutdi. Fazoda 
elektromagnit 
m aydon y o ru g iik nin g vakuumdagi tezligiga teng 
b o ig a n tezlik bilan to iq in tarzda tarqalishi bevosita M aksvell 
tenglamalaridan 
kelib 
chiqadi. 
Shunday 
qilib, 
elektromagnit 
to iq in la m in g b o ‘sh fazoda, y a’ni vakuumda tarqalishi M aksvell 
tomonidan nazariy ravishda oldindan keltirib chiqarildi va y orugiikning 
elektromagnit nazariyasi yaratiladi. Bu nazariyaga k o ‘ra, y o ru g iik juda 
kichik to iq in uzunligiga ega b o iib , elektromagnit 
to iq in lard an
iboratdir. Keyinchalik nemis fizigi G.Gers b o ‘sh fazoda elektromagnit 
to iq in larn i eksperimental ravishda mavjudligini isbotladi. Shu bilan 
optika va elektromagnetizmning uzviy b o g iiq lig i isbotlandi.
M a’lumki, optikadagi muhim hodisalardan biri nurlanish hodisasidir 
va uning turli xillari mavjud. Masalan, gazlardan elektr toki o ‘tishi 
jarayonida vujudga keladigan nurlanish, oksidlanayotgan fosfomi 
nurlanishi, elektronlar bilan qattiq jism lam i bom bardimon qilish 
natijasida vujudga keladigan nurlanish, qizdirilgan jism ning nurlanishi, 
y a ’ni issiqlik nurlanishi va hokazo. Yoqoridagi qayd etilgan nurlanishlar 
bir-biridan o ‘zlarining vujudga kelish tabiati bilan ajralib turadi. Har 
qanday nurlanish jarayonida energiyaning biror turi nurlanish 
energiyasiga aylanadi va jum ladan issiqlik nurlanishida energiyaning bir 
qismi elektromagnit to iq in tarzida nurlanadi. Issiqlik nurlanishi
8


o ‘zining xususiyati bilan boshqa nurlanishlardan keskin farq qiladi
chunki bu nurlanish muvozanatli holatga tegishli b o ig a n nurlanishdir.
Jism lam ing issiqlik nurlanishi qonuniyatlarini nazariy tomondan 
tushuntirish XIX asrning oxiri XX asming boshlariga kelib klassik 
fizikada 
eng m uhim m uam moga aylaugan 
edi. 
Elektromagnit 
nurlanishning intensivligi va spektrlar ustida olib borilgan izlanishlarda 
ktassik fizika birinchi bor jiddiy m aglub iy atga uchradi.

Download 9,41 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   240




Download 9,41 Mb.
Pdf ko'rish

Bosh sahifa
Aloqalar

    Bosh sahifa



I bob. KVANT M EXANIKASINING FIZIKAVIY ASOSLARI

Download 9,41 Mb.
Pdf ko'rish