|
Nizomiy nomidagi toshkent davlat pedagogika universiteti fizika-matematika fakulteti
|
| bet | 6/10 | | Sana | 16.05.2022 | | Hajmi | 0.5 Mb. | | #21211 |
Bog'liq Nizomiy nomidagi toshkent davlat Bioxilma-xillikni saqlash masalalari. Reja, Tat, Makroiqtisodiyot tahlili va pragnozlash, MENGA JUDA ZARUR, курс иши баённомаси (1), ЮТУҚЛАР РЎЙХАТИ , 4-kurslarga buyruqdan ko\'chirma (5), Andijon davlat universiteti rektori, METHODOLOGY GUIDE, iqtisodda tezis, 11-sinf darslik 2018, sintaktik aloqa, pratsedura, foydalanuvchim prat va funkYorug`lik dispersiyasi
Muhitning sindirish ko‘rsatkichining moddaga tushayotgan yorug‘lik chastotasiga bog‘liqligi yorug‘lik dispersiyasi deyiladi. Dispersiya hodisasini tajribada birinchi bo‘lib Nyuton 1666 – yilda kuzatgan. Nyuton tajribalarida oq yorug‘lik prizma orqali o‘tkazilganda yeti xil rangga ajralishi ekranda kuzatilgan (6 - rasm).
6 – rasm
Tajribalar shuni ko‘rsatadiki, oq yorug‘lik kichik tirqish S orqali prizmaga tushirilsa, shisha prizmada to‘lqin uzunligi katta nurlar kichik burchakka og‘sa, qisqa to‘lqin uzunlikdagi yorug‘lik prizmada katta burchakka og‘ar ekan. Prizma materialining sindirish ko‘rsatkichi va har bir rang to‘lqin uzunligi orasidagi bog‘lanishni chizsak, 7 - rasmda keltirilgan grafik hosil bo‘ladi.
7 – rasm 8 – rasm
Bu grafikda 1 — binafsha rangga mos tushadi. 2 — qizil rangli to‘lqin uzunligiga to‘g‘ri keladi. 8 - rasmdagi bog‘lanish normal dispersiya hodisasini ifodalovchi grafikdir. Normal dispersiya hodisasi elektromagnit to‘lqinning ko‘rish diapazonida kuzatiladi. ˂ 400 nm va 𝜆 ˃ 780 nm sohada n = f ( ) bog‘lanishning monotonligi buziladi va anomal dispersiya mavjud bo‘ladi (8 - rasm). Δ soha anomal dispersiyaga mos keladi .
Tashqi elektromagnit to‘lqinning biror νs chastotasida modda ichidagi zarra tebranishlarida rezonans ro‘y beradi, natijada kuchli yutilish sodir bo‘ladi. Yutilish sohasida, ya’ni Δν chastota intervali kichik bo‘ladi va shu sohadagina anomal dispersiya hodisasi kuzatiladi.
2. Yorug`likning kvant tabiatini ko`rsatuvchi tajribalar
Yorug‘lik bilan o‘tkazilgan tajribalar shuni ko‘rsatadiki, ayrim hollarda yorug‘likning to‘lqin xossalari ko‘proq namoyon bo‘lsa, boshqa hollarda olingan natijalarni tushuntirish uchun yorug‘likni zarra yoki kvant deb qarashga to‘g‘ri keladi. Masalan, yorug‘likning bosimga ega bo‘lishini yoki fotoelektrik effekt hodisasini yorug‘likning kvant (zarra) tushunchasi orqali tushuntiriladi.
Yorug‘lik moddaga tushganda o‘z energiyasini moddaga beradi. Natijada turli effektlar yuz berishi mumkin. Eng umumiy holda yorug‘likni yutgan modda qiziydi, temperaturasi ko‘tariladi. Lekin ko‘pincha yorug‘likning bir qismi issiqlikka aylanib, qolgan qismi boshqa tur energiyalarga aylanadi.
Nurlanishning issiqlik ta’sirini tajribada payqash uchun yig‘uvchi linzalardan foydalaniladi. Masalan, quyosh nurlarini biror tez alangalanuvchi moddaga linza orqali fokuslab, shu moddani yondirib yuborish yoki kuydirish mumkin. Kuchli lazer nurlari yordamida olmos kabi juda qattiq materiallarda juda ham nozik teshiklar ochish mumkin. Demak, yorug‘lik energiyasining ta’sirida qiyin eruvchan materiallarni eritib, bug‘lantirib yuborish mumkin. Yer sirtining qizishi Quyosh nurlarining issiqlik ta’siri tufayli yuzaga kelishi hammaga ayon hodisa.
Yerga nurlanish orqali kelayotgan energiya Yer sharida barcha sanoatda foydalanilayotgan energiyadan ham kattadir. Hisoblashlarga ko‘ra, Yer sirtining har kvadrat metr ko‘ndalang kesimiga bir sekundda o‘rtacha 1370 J energiya kelib tushar ekan. Bu kattalik Quyosh doimiysi deyiladi.
Yorug‘lik ta’sirida moddalardan elektronlar uchib chiqish hodisasi tashqi fotoelektr effekt deyiladi. Moddadan uchib chiqayotgan elektronlarni fotoelektronlar deb atash qabul qilingan. Fotoelektr effekt, qisqacha fotoeffektning kashf etilishini 1887- yildan hisoblagan ma’qul, chunki o‘sha yili Gers kuchlanish berilgan elektrodlar oralig‘ini ultrabinafsha nurlar bilan yoritganda uchqun chiqishi osonlashganini kuzatgan. Keyinchalik Galvaks, A.G. Stoletov va boshqa bir qator tadqiqotchilarning sistematik tajribalari shuni isbotladiki (1888- yillar), Gers elektrodlaridan yorug‘lik ta’sirida zaryadli zarrachalar ajralib chiqadi va gaz molekulalarini ionlashtirib, uchqun chiqishiga sabab bo‘ladi.
A.G. Stoletov fotoeffektga doir tajribalarida birinchi bo‘lib elektrodlar orasiga kichik kuchlanish berib ko‘rdi va u o‘ylagan natija kutilgandan ham a’lo bo‘lib chiqadi. U o‘tkazgan tajribalarning sxematik ko‘rinishi 9 - rasmda keltirilgan.
9 – rasm
Kuchli razryad nayidan chiqayotgan ultrabinafsha nurlar T to‘r orqali o‘tib rux plastinkaga tushadi va undan zaryadli zarralarni urib chiqaradi. Bu zarralar zanjirga ulangan to‘rga tushadi. Galvanometr orqali fototok oqadi. Demak, yorug‘lik ta’sirida manfiy zaryadli zarralar ajralib chiqadi. Ultrabinafsha nurlar manfiy zaryadlangan elektroskop kallagiga tushganda elektroskop yaproqchalari tezda yopilishini kuzatish mumkin bo‘ladi, ya’ni elektroskop tez zaryadsizlanadi. Diqqat bilan kuzatilganda zaryadlanmagan plastinka yorug‘lik ta’sirida musbat zaryadlanadi. Bu hodisani juda sezgir elektroskopdan foydalangan holda aniqlash mumkin. Demak, yorug‘lik ta’sirida ajralib chiqayotgan zarralar zaryadi va ishorasini tekshirish zarur bo‘lib qoldi. 1898 - yilga kelib Leonard va Tomson ajralib chiqayotgan zarralarning elektr va magnit maydonda burilishiga qarab e/m ni aniqladilar. Aniqlangan kattalik elektron degan zarraga mos ekanligi isbotlandi.
O‘tkazilgan tajribalar asosida A.G. Stoletov fotoeffekt uchun quyidagi qonunlarni yaratdi:
1. Moddadan ajralib chiqayotgan fotoelektronlar soni modda yoritilganligiga yoki unga tushayotgan yorug‘lik oqimiga chiziqli bog‘liq, ya’ni:
N ~ E yoki N ~ ϕ
Demak, yorug‘lik moddaga tushayotgan yorug‘lik oqimiga to‘g‘ri proporsional ekan.
2. Moddadan uchib chiqayotgan fotoelektronlar energiyasi moddaga tashqaridan tushayotgan yorug‘lik chastotasiga to‘g‘ri proporsional, ya’ni:
E ~ ν
3. Moddadan ajralayotgan fotoelektronlar soni moddaga tashqaridan tushayotgan yorug‘lik chastotasiga bog‘liq emas.
4. Moddadan uchib chiqayotgan elektronlar energiyasi yorug‘lik oqimiga bog‘liq emas.
Fotoeffekt (tashqi fotoeffekt) qonunlarini o‘rganishda quyidagi tajribadan foydalaniladi. Havosi so‘rib olingan shisha ballon ichiga katod (fotokatod) va anod elektrodlari o‘rnatiladi. Shisha ballonning yon tomonida maxsus o‘rnatilgan shisha kvars darchadan yorug‘lik fotokatodga tushiriladi. Katodga manfiy, anodga musbat kuchlanish beriladi. Anod zanjiridagi sezgir galvanometr fototokni o`lchaydi ( 10 – rasm ).
10 – rasm
Agar elektr manbayi zanjirga ulanmagan bo‘lsa, katoddan ajralayotgan elektronlarning juda oz qismi anodga yetib keladi va galvanometr kichik tokni ko‘rsatadi. Kalit ulansa, maydon ta’sirida kichik energiyali elektronlar ham anodga yetib borishi mumkin. Biroq yorug‘lik ta’sirida katoddan uchib chiqayotgan barcha elektronlar anodga yetib borolmaydi. Katod — anod orasidagi maydonni oshirsak, barcha elektronlar anodga yetib borishiga sharoit tug‘iladi. Bu holda galvanometrdagi tok keskin ortib, so‘ng o‘zgarmay qoladi. Galvanometr orqali o‘tayotgan tok to‘yinish toki deyiladi. Agar katod va anod orasiga berilayotgan maydon yo‘nalishini o‘zgartirsak (manba qutblarini o‘zgartiriladi) va maydonni oshirsak, fototok qiymati nolgacha pasayadi. Bu bog‘lanish 11 - rasmda keltirilgan.
11 - rasm
Agar elektrodlarning joylashishi, shakli o‘zgarsa va elektrodlar orasidagi bo‘shliq buzilsa, fototok xarakteristikasi o‘zgaradi. Elektrodlar uchun eng yaxshi shakl — sferik kondensatordir. Katod sfera markazidagi kichik o‘lchamli shar, anod tashqi elektrod sferasidir. I0 to‘yinish toki katod sirtiga, materialiga va tozaligiga hamda temperaturasiga bog‘liq bo‘ladi.
Moddaga tushayotgan yorug‘lik intensivligini oshirsak, to‘yinish tokining qiymati oshishini va fototok xarakteristikasi (voltamper xarakteristikasi — VAX) koordinatalar o‘qiga nisbatan biroz o‘ngga siljishini kuzatish mumkin. Bu qonun yorug‘lik intensivligini keng sohada o‘zgartirib tekshirib ko‘rilgan. Olingan natijalar yaxshi takrorlanadi.
11 - rasmga nazar tashlasak, agar anodga teskari kuchlanish berilsa, fototok qiymati biror U0 kuchlanishda nolga teng bo‘ladi. Bunda shunday xulosa chiqarish mumkin. Teskari maydon katoddan katta tezlikda chiqayotgan fotoelektronlarni orqaga qaytaradi va anodga tushishiga to‘sqinlik qiladi.
Agar fotokatod sirtiga tushayotgan yorug‘lik chastotasini oshirsak, fototok nolga intiladigan kuchlanish qiymati yana ortar ekan. Boshqacha aytganda, dastlabki berilgan yonuvchi potensial U0 katoddan chiqayotgan elektronlarni ushlab qololmas ekan. Shunday qilib, yuqorida keltirilgan tajriba natijalaridan shunday xulosa qilish mumkin: yorug‘lik ta’srida chiqayotgan elektronlarning maksimal tezligini
mv2/2 eU ( 9 )
munosabatdan toppish mumkin. Elektrodlarni eng qulay joylashtirganda ham fototok qiymati birdan nolga tushmasdan, balki asta - sekin nolgacha pasayishi kuzatilar ekan. Demak, elektronlar energiyasi turlicha ekan, deyish mumkin. Tezligi kichik bo‘lgan elektronlar kichikroq yopuvchi potensialda ushlansa, tezliklari katta bo‘lgan elektronlarni to‘xtatish uchun kattaroq yopuvchi potensial berish lozim. Ushbu xulosalardan (9) formulaning muhim fizik ahamiyatga ega ekanligi kelib chiqadi. Birinchi navbatda, (9) ifoda orqali aniqlanadigan tezlik yorug‘lik ta’sirida elektronlar oladigan tezlikdir. Ikkinchidan, moddadan uchib chiqayotgan elektronlar energiyasi miqdor jihatdan roppa - rosa yorug‘lik energiyasiga teng deb bo‘lmaydi. Chunki, yorug‘lik, masalan, metall sirtiga tushganda o‘z energiyasini kristalldagi erkin elektronlarga uzatadi, elektronlar o‘z navbatida, sirtdan chiqish uchun ma’lum energiyani yo‘qotadi. Yo‘qotilgan energiya metalldan elektronlarning chiqish ishi uchun sarf bo‘ladi.
Elektronning moddadan chiqish ishini A desak, moddaga tushayotgan yorug‘lik (kvant) energiyasi E ni energiyaning saqlanish qonuniga binoan quyidagi munosabatdan aniqlash mumkin:
E = mv2/2 + A ( 10 )
Fotoeffekt hodisasida elektron oladigan eng katta energiyani (10) ifodadan aniqlash mumkin.
|
| |
