1-Oraliq nazorat savollari 24-variant

Javoblar

1.Muvоzаnаtli issiqlik nurlаnishi. Turlari, Аbsоlyut qоrа jism, uning nurlаnish qоnuniyatlаr (Kirхgоf qоnuni.Ste’fan-Bol’sman, Vinning siljish qonuni, plank va Reley- Jins formulalari, optik, perometriya )

Issiqlik nurlanish, temperaturaviy nurlanish — jismning ichki energiyasi hisobiga chiqariladigan elektromagnit nurlanish.

Mas, choʻgʻlangan metallar sirtidan, yer atmosferasi va b. dan issiklik nurlanadi. Issiqlik nurlanish moddaning mikroskopik jarayoniga, uning mutlaq temperaturasi va optik xossalariga bogʻliq. Issiqlik nurlanishning asosiy tavsiyalaridan biri — jismning nurlanish qobiliyati; u Issiqlik nurlanish paytida jism yorituvchanligining spektr zichligiga teng . Qizigan jism bilan termodinamik muvozanatda boʻlgan Issiqlik nurlanish uchun Kirxgof nurlanish qonuni, mutlaq qora jism uchun Plank nurlanish qonuni, Stefan— Bolsman nurlanish qonuni va b. bajariladi.

Muvozanatli issiqlik nurlanishi energiyasining to‘lqin uzunliklar

bo‘yicha taqsimlanishini nemis fizigi V.Vin 1893-yilda nazariy jihatdan o‘rgandi. Vin o‘z izlanishlari natijalari asosida quyidagi xulosaga keldi: absolyut qora jism issiqlik nurlanishi energiyasining to‘lqin uzunliklar bo‘yicha taqsimlanishi zichligida maksimum bo‘lib, bu maksimum λmax to‘lqin uzunliiga to‘g‘ri keladi va quyidagi munosabat orqali aniqlanadi.

formulada λmax – absolyut qora jism nurlanishi energiyasining maksimumidagi to‘lqin uzunligidir. T– absolyut qora jismning absolyut temperaturasi, b – o‘zgarmas kattalik bo‘lib, Vin doimiyligi deyiladi, bning tajribalar asosida aniqlangan qiymati b=2,9×10–3 m×K. (1.9) formuladan ko‘rinadiki, qora jismningtemperaturasi – T qancha yuqori bo‘lsa, λmaxshuncha kichikroq qiymatga ega bo‘ladi. Vin qonuni siljish qonuni ham deyiladi. (1.9) formula orqali ifodalangan qonun Vin qonuni bo‘lib, tajribalarda tasdiqlangan. Vin qonunini yana quyidagicha ta’riflash mumkin: absolyut qora jism nurlanish spektrida maksimal energiyaga to‘g‘ri keladigan to‘lqin uzunligi absolyut temperaturaga teskari proporsionaldir.

Vin qonuni asosida qizigan jismlarning (metallar, erituvchi pechlar, atom portlashidan hosil bo‘ladigan bulutlar va boshq.) spektriga karab ularning temperaturasini aniqlashning optik pirometriya usuli ishlab chiqilgan. Shu usuldan foydalanib birinchi marta Quyosh sirti temperaturasi o‘lchangan. Yer sirtiga keladigan Kuyosh nurlari energiyasining maksimumi to‘lqin uzunligi λmax=0,47 mkm bo‘lgan ko‘zga ko‘rinadigan sohaga to‘g‘ri keladi. Vinqonuniga asosan Quyosh sirtining absolyut temperaturasi quyidagi formula asosida hisoblab topilgan

Kirxgof qoidalari - tarmoqlangan zanjirning istalgan qismidagi tok kuchini shu qismlardagi berilgan qarshiliklar va qoʻyilgan EYUKlar boʻyicha aniqlashga imkon beruvchi qoidalar. Oʻtkazgichlarning tarmoqlangan elektr zanjiridagi oʻzgarmas tok yoki kvazistatsionar tok (sekin oʻzgaradigan oʻzgaruvchi tok)lar va kuchlanishlar orasidagi munosabatlarni ifodalaydi. 1847-yilda G.R.Kirxgof aniqlagan.

Tarmoqlangan zanjirda kamida uchta oʻtkazgich tutashadigan har qanday nuqta tugun deb ataladi. Kirxgofning birinchi qoidasiga koʻra, oʻtkazgichlarning uchlari tutashgan nuqta (tugun) da uchrashuvchi tok kuchlari 1k ning algebraik yigʻindisi nolga teng: £ Ik = 0, bunda k — tugunga kelib qoʻshilayotgan oʻtkazgichlar soni. Tugunga kelayotgan toklar musbat, undan chiqayotganlari manfiy deb hisoblanadi. Bu qoida elektr zaryadining saqlanish qonunini aks ettiradi. Kirxgofning ikkinchi qoidasiga koʻra, oʻtkazgichlarning tarmoqlangan elektr zanjiridagi ixtiyoriy tanlangan har qanday berk konturda zanjirning tegishli qismlaridagi tok kuchlari 1K ning shu qismlar qarshiliklari R ga koʻpaytmalari yigʻindisi mazkur konturdagi EYUKlari yigʻindisiga teng , yaʼni X/tRk = X ek , bunda ya-konturning tegishli qismlari. Tokning yoʻnalishi bilan konturning yoʻnalishi soat mili yoʻnalishi boʻyicha boʻlsa va EYUK kontur yoʻnalishida tok hosil qilsa, tok va EYUK musbat, aks holda esa ular manfiy qiymatga ega boʻladi.

Kirxgof nurlanish qonuni -jismning issiqlik nurlanishi haqidagi asosiy qonun; jismlarning nurlanish qobiliyati ye (v, T) bilan nur yutish qobiliyati a (v, T) orasidagi bogʻlanishni ifodalaydi. 1859 yilda G.R. Kirxgof kashf qilgan. Quyidagicha taʼriflanadi: jism nurlanish qobiliyatini nur yutish qobiliyatiga nisbati xuddi shu temperaturadagi mutlaq qora jismning nurlanish qobiliyatiga teng . Bu nisbat jismning tabiatiga bogʻliq boʻlmaydi, u barcha jismlar uchun bir xil boʻlib, nurlanish chastotasi v va temperatura T ning funksiyasidan iboratdir:ye(u,T)a(v,T)e()(v, T) funksiya mutlaq qora jismning nurlanish krbiliyati. Bu funksiya koʻrinishini M. Plank aniqlagan. Kirxgof nurlanish qonuni q.ga binoan, maʼlum temperaturada boshqa jismlarga nisbatan koʻproq nur yutayotgan jism jadalroq nurlanadi (mas, jismning bir uchi qora lok bilan qoplansa, qora uchi koʻproq energiya yutadi va oʻsha uchi koʻproq energiya chiqaradi).

2.Yorug’lik tarqalishining dastlabki nazariyalari. Yoruglikto’lqinlariningamplitudasi,energiyasivaintensivligi. Poytingvektori

Yorugʻlik — inson koʻzi sezadigan (tebranish chastotasi 4,0YU14—7,5YU14 Gs) elektromagnit toʻlqinlar. Bu vakuumdz. toʻlqin uzunligi ~ 400 Nm dan ~ 760 Nm gacha boʻlgan toʻlqinlar uzunligigamoye keladi. Spektrning infrakizil nurlanish va ultrabinafsha nurlanish sohalari ham Yorugʻlik deb ataladi. Spektrning infraqizil nurlanish sohasi bilan rentgen nurlari orasida keskin chegara yoʻq. Turli yoritqichlar (Quyosh, yulduzlar, elektr lampochkalar va boshqa) Yorugʻlik chiqaradi. Yorugʻlik toʻlqin xossaga hamda korpuskulyar xossaga ega. Baʼzi hodisalar (difraksiya, interferensiya, qutblanish)da Yorugʻlikning toʻlqin xossasi, boshqa hodisalar (fotoeffekt, lyuminessensiya, atom va molekulalar spektrlari)da korpuskulyar xossasi namoyon boʻladi. Yorugʻlikning toʻlqin xossasini toʻlqinlar nazariyasi, korpuskulyar xossasini kvant nazariya tavsiflab beradi; har ikkala xossasi birbirini toʻldiradi. Yorugʻlikning korpuskulyar nazariyasini I. Nyuton, toʻlqin nazariyasini X. Gyuygens, kvant nazariyasini A. Eynshteyn ishlab chiqqan. Yorugʻlik qonuniyatlari optikayaa oʻrganiladi. Yorugʻlik bosimi, yaʼni mexanik taʼsiri borligini J. K. Maksvell nazariy isbotlagan. Yorugʻlikning issiqlik, elektr, fotokimyoviy va b. taʼsirlari mavjud. Baʼzi qoʻngʻizlar, oʻsimliklar, elementlar ham oʻzidan Yorugʻlik chiqaradi.

Yorugʻlik birliklari — Yorugʻlik kuchi, yoritilganlik, ravshanlik, Yorugʻlik oqimi va b. yoruglik kattaliklari birliklari. Xalqaro birliklar tizimit Yorugʻlik kuchi birligi sifatida kandela ishlatiladi. Yorugʻlik oqimi birligi qilib lyumen qabul qilingan. Sirtning yoritilishi sirtga tushayotgan Yorugʻlik oqimi, yaʼni Yorugʻlik kvanti zichligi bilan aniqlanadi. 1 sm2 sirtga tushayotgan 1 lyumen Yorugʻlik oqimi fot (f) bilan ifodalanadi. Fot bilan bir qatorda radfot (radiatsiya) ishlatiladi. Ravshanlik sirtga tik tushayotgan Yorugʻlik kuchi bilan oʻlchanadi; ravshanlik birligi — stilb (sb). Fotometriyada Yorugʻlik energiyasi joul, Yorugʻlik oqimi vattlar bilan oʻlchanadi. Yorugʻlik bosimi — Yorugʻlikning uni qaytaruvchi va yutuvchi jismlarga, zarralarga, shuningdek, ayrim molekula va atomlarga koʻrsatadigan taʼsiri. Yorugʻlik bosimi haqidagi farazni birinchi marta 1619 yilda I. Kepler kometa dumlarining Quyosh yaqinidan uchib oʻtishidagi ogʻishini tushuntirish uchun ishlatgan edi. 1873 yilda J. K. Maksvell elektromagnit nazariya asosida Yorugʻlik bosimi kattaligini hisoblab chikdi. U eng kuchli Yorugʻlik manbalari (Quyosh, elektr yey) uchun ham juda kichik miqdor ekan. Yer sharoitida u yonaki hodisalar (konveksion toklar, radiometrik kuchlar) bilan niqoblanadi. Shu sababli, Yorugʻlik bosimini sof holda oʻlchash murakkab ish. Uni birinchi marta 1899 yilda P. N. Lebedev tajribada anikdagan. Uning olgan natijalari J. K. Maksvellning hisoblashlariga moye kelgan edi. U Yorugʻlikning gazlarga beradigan bosimini oʻlchash mumkinligini 1908 yilda isbotladi. Dumli yulduzlar Yorugʻlik bosimi taʼsirida paydo buladi, deb taxmin qilinadi. Elektromagnit nazariyaga kura, jism sirtiga tik tushuvchi yassi elektromagnit toʻlqin yuzaga keltiruvchi bosim elektromagnit energiyaning sirt yaqinidagi zichligi i ga teng . Ushbu energiya jismga tushuvchi va undan qaytuvchi toʻlqinlar energiyasidan tashkil topadi. Agar jism sirtining 1 sm2 ga tushuvchi elektromagnit toʻlqin quvvati Q erg/sm2s, qaytarish koeffitsiyenti R boʻlsa, u holda sirt yaqinida energiya zichligi u=Q(h+R)/c. Bundan Yorugʻlikning jism sirtiga bosimi P=Q(h+R)/c boʻladi. Yorugʻlik bosimi koʻlamlari birbiridan jiddiy farq qiluvchi astrofizika va atom sohalarida juda muhimdir. Lazerlar paydo boʻlishi bilan Yorugʻlik bosimidan turli sohalarda foydalanish imkoni keskin kengaydi (qarang Kompton effekti, Myossbauer effekti va b.). Yorugʻlik vektori (Yorugʻlik maydon nazariyasida) — Yorugʻlik energiyasining kattaligini va koʻchirilish yoʻnalishini aniklab beruvchi Yorugʻlik oqimi zichligini ifodalaydigan vektor. U fotometriyada amaliy ahamiyatga ega, uning yordamida Yorugʻlikning hajm zichligi, Yorugʻlik oqimining yutilishi, sirtning yoritilganligi va b. aniklanadi. Yorugʻlik kvanti — foton energiyasi.

Yorugʻlik toʻlqin tarqatish bilan birga korpuskulyar, yaʼni kvant tabiatga ham ega boʻlishini M. Plank isbotlagan. Plank nazariyasiga koʻra, Yorugʻlik moddaning atom, molekulalaridan uzluksiz oqim tarzida emas, balki aniq miqdordagi ayrim ulushlar tarzida chiqadi va ularga shunday ulushlar tarzida yutiladi. Bu ulushlar kvantlardir. Fotoeffekt hodisasini shu nazariyaga asoslanib tushuntirish mumkin. Kvant mexanika qonunlari ham shu nazariyaga asoslangan. Yorugʻlik kuchi — koʻrinuvchi nurlanish manbaining muayyan yoʻnalishda yorugʻlanishini ifodalaydigan Yorugʻlik kattaligi. Yorugʻlik manbaidan fazoviy burchak birligi O.da tarqalayotgan Yorugʻlik oqimi F ni ifodalaydi: /=FD2. Xalqaro birliklar tizimi SIda kandela (kd) Yorugʻlik kuchi oʻlchov birligi deb qabul qilingan. Yorugʻlik kuchini aniqlash yoritish texnikasida (uyjoylarni yoritish), tibbiyotda (yorugʻlik bilan davolash), i. t. ishlarida amaliy ahamiyatga ega. Yorugʻlik oqimi. Yorugʻlik energiyasini sezishda, tabiiyki, koʻz alohida ahamiyatga ega. Inson koʻzining turli rangdagi Yorugʻlikni sezish qobiliyati ham turlicha. Shuning uchun biror sirt orqali oʻtayotgan Yorugʻlikning toʻlqin energiyasi emas, balki bu Yorugʻlik energiyasining bevosita koʻzga taʼsir etib koʻrish sezgisi uygʻotadigan qismi ahamiyatli. Biror sirt orqali vaqt birligi ichida oʻtadigan va koʻrish sezgisi bilan baholanadigan yorugʻlik energiyasi Yorugʻlik oqimi deb ataladi, yaʼni F= W/t, bunda F — Yorugʻlik oqimi; t — Yorugʻlik tushayotgan vaqt oraligʻi; W — sirt orqali oʻtayotgan, yaʼni fazoviy burchak O. da tarqalayotgan Yorugʻlik energiyasi. Agar W — nuqtaviy manbadan barcha yoʻnalishlar boʻyicha tarqalayotgan Yorugʻlik energiyasini ifodalasa, F — toʻla Yorugʻlik oqimini bildiradi. Yorugʻlik oqimining oʻlchov birligi qilib lyumen (lm) qabul qilingan. U Yorugʻlik kuchi 1 qd boʻlgan manbaning fazoviy burchak 1 sr da hosil qiladigan Yorugʻlik oqimini ifodalaydi: 1 kd1 sr=1 lm. Yorugʻlik energiyasi — inson koʻzi sezadigan elektromagnit toʻlqinlar energiyasi qismi. U Yorugʻlik oqimining yoritish davomliligiga koʻpaytmasiga teng. Yorugʻlik energiyasi birligi — lyumen x xsekund (lms)

3.