I/I = exp [ k(d2- d1) ] (2.3.1.)
munosabatdan k yutilish koeffitsiyentining haqiqiy qiymati, ya’ni yorug’likning qaytishiga tegishli tuzatmadan xoli bo’lgan qiymatini topamiz. Bu k koeffitsiyentning son qiymati moddaning yorug’lik intensivligi e = 2,72 marta kamaytiruvchi qatlamining d = 1/ k qalinligini ko’rsatadi.
Yutilish koeffitsiyent to’lqin uzunligining funksiyasi bo’lgani uchun odatda uning ko’rinishlari jadval shaklida yoki grafik ko’rinishida beriladi. Ba’zan k ning ga bog’lanishi ancha g’alati ko’rinishga ega bo’lib unda ko’p yutilishning ensiz soxalari bor, bularga yaqin joylashgan to’lqin uzunliklari esa sezilmas darajada susaymasdan o’tadi.I = Iexp(-kd) umumiy qonuniyat k yutish koeffisiyenti to’g’risida tushuncha kiritadi va yutuvchi modda qalinligi arifmetik progressiya bo’yicha ortib borgan holda yorug’likning intensivligi geometrik progressiya bo’yicha kamayib borishini ko’rsatadi. Bu qonunni Buger 1729-yil tajribada topgan va nazariya jihatdan asoslagan. U.Buger qonuni deyiladi. Bu qonunning fizik ma’nosi quyidagicha: Yutish ko’rsatgichi yorug’likning intensivligiga, binobarin yutuvchi qatlamning qalinligiga bog’liq emas.
S.I.Vavilov yorug’lik intensivligi o’zgarishining juda keng sohasida Buger qonuni to’g’ri ekanini ko’rsatadi. Ammo, shuni hisobga olish lozimki, yorug’lik yutgan molekula yangi uyg’ongan o’tib yutilgan energiyani ajratadi. Molekula hali bunday holatga turganida uning yorug’lik yutish qobilyati o’zgargan bo’ladi. S.I.Vavilov tajribalarida Buger qonunining eng katta intensivliklarda ham to’g’ri bo’lishi shu narsani isbot qiladiki har bir paytda bunday uyg’otilgan molekulalar soni juda oz bo’ladi, ya’ni molekulalar uyg’ongan holatda juda qisqa turadi. Haqiqatdan ham bu tajribalarda ishlatilgan barcha moddalarda molekulalarning uyg’ongan holatda turish vaqti 10s dan ortmaydi. Juda ko’p moddalar ana shu turga ta’luqli, demak ular uchun Buger qonuni o’rinli.
Uyg’ongan holatda bo’lish vaqti ancha katta bo’lgan moddalarni maxsus tanlab olib S.I.Vavilov yorug’lik intensivligi etarlicha katta bo’lganda yutilish koeffitsiyentining kamayishini kuzata oladi. Buger qonunidan bu chetlanishlar alohida ahamiyatga ega, chunki ular tarixan birinchi marta chiziqli bo’lmagan optic hodisalar ya’ni superpozisiya prinsipiga bo’ysunmaydigan hodisalar mavjud bo’lishini ko’rsatadi. Demak, Buger qonuni chekli soxada qo’llaniladi. Biroq yorug’lik intensivligi unga katta bo’lmagan hamda atom va malekulalarning uyg’ongan holatda bo’lish vaqti etarlicha qisqa bo’lgan juda ko’p hollarda Buger qonuni yuqori darajadagi aniqlikda to’g’ri bo’ladi.
Buger zichligi hamma joyda ham bir xil bo’lmagan muxitdan yorug’lik yutish masalasini ko’rib chiqdi va “Nurlarni tutib qola oladigan yoki sochib yubora oladigan soni toq zarralarni uchratganidagina yorug’lik bir xil o’zgara oladi” va demak yutish uchun qalinliklarda joylashgan modda massalari ahamiyatga egadir deb ishonch bildirdi. Bugerning bu ikkinchi qonuni katta amaliy ahamiyatga ega. Chunki tajriba haqiqatdan ham shuni ko’rsatadiki yorug’likni gaz molekulalari yutgandagi ya’ni deyarli yutmaydigan erituvchida erigan modda molekulalari yutgandagi hollarda yutish koeffitsiyenti yirug’lik to’lqini yo’lidagi birinchi uzunlikda joylashgan yutuvchi molekulalar soniga ya’ni c konsentrasiyaga proporsional bo’ladi. Boshqacha aytganda k absorbsiya (yutish) koeffitsiyenti k=Aс munosabat bilan ifodalanadi va Bugerning umumlashgan qonuni I= Ie ko’rinishni oladi, bunda: A – konsentrasiya bog’liq bo’lmagan va yutuvchi modda molekulasi uchun xarakterli bo’lgan yangi koeffitsiyentdir. A ni konsentratsiyaga bog’liq emas deb tasdiqlaydigan qonun ko’pincha Beer qonuni deyiladi. Chunki, Berr 1852 yil rangli suyuqliklarning yorug’lik yutishi ustida o’tkazgan o’lchashlari asosida ana shunday xulosaga kelgan edi. Bu qonunning fizik ma’nosi molekulaning yutish qobilyati atrofidagi molekulalar ta’siriga bog’liq emasligidan iborat. Bu qonunni qoida deb qarash to’g’riroq bo’ladi, chunki ko’p hollarda, ayniqsa, konsentratsiya ancha kattalashganda, yani yutuvchi modda molekulalari orasidagi masofa ancha kichiklashganda bu qonundan chetlanishlar kuzatiladi. Xuddi shunga o’xshash, ko’pincha erigan moddalar uchun A koeffitsiyentning qiymati erituvchining tabiatiga bo’g’liq bo’ladi, bu ham tekshirilayotgan molekulaning yutish qobiliyatiga atrofdagi molekulalarning ta’sir qilishini ko’rsatadi.
Kvant tasavvurlar sohasida tebranishlarning xususiy chastotasiga E va Eenergiyali m va n holatlar orasidagi o’tishning
(2.3.2)
chasotasi to’g’ri keladi. Binobarin 1/2 chastotali yutilish chizig’iga atomning nholatga birdaniga ikkinchi fotonni yutib o’tishi to’g’ri keladi, chunki
(2.3.3.)
1/3 chastotali chiziqqa esa atomning uchinchi fotonni yutib o’tishi to’g’ri keladi va hokazo. Bu hodisa ko’p fotonli yutilish deb atladi. Ko’p fotonli yutilishni M.Geppert-Mayer 1931-yilda nazariy ravishda oldindan aytgan, lekin u faqat 1962-yilda (Kayzer va Garret) yevropiy bilan aktivlangan CaF kristalliga yoqut lazeri nuri tushirilganda eksprimental ravishda aniqlangan. Bundan keyingi tadqiqotlarda ko’p fotonli yutilish metallar bug’ida organik bo’yoqlar eritmalarida, organik va noorganik kristallarda hamda gazlarda batafsil o’rganilgan.
Ko’p fotonli yutilish juda xilma-xil namoyon bo’lishi mumkin. Masalan, modda tarkibida va chastotali spektral komponentlar bo’gan yorug’lik yog’dirilsa [10], u holda shart bajarilganda 2 ta n va m foton yutilishi mumkin. Ko’p foton yutilish natijasida optik elektron atomdan ajralib keta oladi (ko’p fotonli ionlanish G.S.Voronov, N.B.Delone, 1965-yil). Masalan, neodim lazeri nurlanishning 21 fotoni yutilish oqibatida geliy atomi (ionlanish potensiali 24,58eV) ionlangan. Bunday tajribalarda quvvatli lazerlarning impulsiv fokslangan nurlanishi qo’llaniladi, yoritilganlik 10-10W/sm qiymatlarga erishadi, elektr maydon kuchlanganligi esa 10 -10W/sm bo’ladi.
Zamonaviy spektral asboblar , barcha o’lchash jarayonlari yuqori darajada avtomatlashtirilgan, optiko – elektron qurilmalardir. Ularda nur energiyasini elektr energiyaga aylantirish infarmatsiyani ishlashning umumiy elementi zaruratdir. Asbobning optik qismining spektral xususiyatlarining nurlanish qabul etuvchining parametrlari bilan munosabati birinchi darajali masalasi bo’ladi. Spektrga yoyilgan nurlanishni aylanishlari bilan bog’liq asosiy vaziyatlarni ko’ramiz.
Monoxramotor kirish tirqishi bir teks yoritilganda spectral intervalda oqim
|
