|
128-§. Sochilishning elementar aktlariga saqlanish qonunlarini tatbiq etish mumkinligining eksperimental tasdiqi
1925-yilda bir tomondan Bote va Geyger, ikkinchi tomondan Kompton va Saymon tajribalar o‘tkazdilar. Bu tajribalar sochilishning elementar aktlariga saqlanish qonunlarini qo‘llash mumkin emasligi to‘g‘risidagi statistik nazariyaning asosiy fikri noto‘g‘ri ekanligini to‘la ravshanlik bilan ko‘rsatdi. Shu bilan birga ular yorug‘likning ba’zi xossalarini tushuntirishda korpuskulyar tushunchaning maqsadga muvofiq ekanligini eng yaxshi namoyish qildilar. Keyinchalik (1936 - 1937 yillar) shunga o‘xshash tajribalar yaxshilangan texnika bilan va turli-tuman ko‘rinishlarda yana takrorlandi. Bu yangi tajribalarda ham, faqat katta aniqlikda va ishontirarli tarzda rentgen va -nurlar sochilishining elementar aktlariga saqlanish qonunlarining qo‘llanishi mumkinligi tasdiqlandi. Bu tajribalardan biz eng xarakterlilarini Bote va Geygerning birinchi tajribasini hamda Kompton va Saymonning tajribasini bayon qilamiz.
196-rasm. Bote va Geyger tajribasining sxemasi
Bote va Geyger tajribasi tepki elektroni va sochilgan fotonning bir paytda paydo bo‘lishiga ishonch hosil qilish uchun o‘tkazilgan edi. Rentgen nurlarining ingichka dastasi vodorod atmosferasidagi ikkita Geyger schyotchigi orasidan o‘tardi (196- rasm). Vodorod olinishiga sabab shuki, u rentgen nurlarini kuchsiz yutgani holda, ularni yetarlicha kuchli sochadi. Schyotchiklardan biri (196- rasmda chapdagi) platina zar qog‘oz bilan yopilib havoga to‘ldirilgan, ikkinchisi ochiq, binobarin, vodorod bilan to‘ldirilgan. Bunday sharoitda chapdagi schetchik tepki elektronlari platina, zar qog‘ozda yutilishi tufayli, ularni qayd qilmaydi, biroq zar qog‘ozdan o‘tib, havodan, schyotchik devoridan yoki zar qog‘ozning o‘zidan fotoelektronni yulib chiqara oladigan fotonlarni qayd qilardi. O‘ngdagi schyotchik fotonlarni deyarli qayd qilmaydi, chunki ular vodorodda juda kam yutiladi, biroq tepki elektronlarini kuchli qayd qilardi. Chapdagi schyotchikka tushgan har bir foton uni ishga tushiravermaganidan, o‘ngdagi schyotchikka bog‘langan elektrometrning har bir og‘ishiga chapdagi schyotchikka bog‘langan elektrometrning har bir og‘ishini taqqoslash mumkin bo‘lavermasdi. Aksincha, agar haqiqatan mos tushish sodir bo‘lsa, u holda kvantlar schyotchigining har bir og‘ishiga elektronlar schyotchigining og‘ishi mos kelishi kerak. Haqiqatda bu hodisa shu xilda uncha aniq kuzatilmasdi, biroq mos tushishlar tasodifiy bo‘lmasdan ularning soni shunchalik katta ediki, Bote va Geygerning statistik hisoblashlariga ko‘ra 1 ga qarshi 150000 qo‘yish mumkin, lekin bu hodisa sochilish va tepki elektronlarining bir vaqtning o‘zida paydo bo‘lishiga bog‘liq.
Kompton va Saymon tajribasi hamda uning Kreyn, Gertner va Turin tomonidan takomillashtirilgan ko‘rinishi tepki elektronining va sochilgan fotonning uchish burchaklari orasidagi munosabat saqlanish qonunlari talab qilganidek bajariladimi, yo‘qmi ekanligini tekshirish uchun Vilson kamerasida o‘tkazilgan edi [193- rasmdagi diagrammaga va (127.1) formulaga qarang. Bu tajribaning g‘oyasini tushunish uchun 193- rasmdagi diagrammaga murojaat qilamiz.
Masalan, sochilishida tepki elektroni pastki 5 strelka yo‘nalishida uchsin; u holda saqlanish qonunlariga ko‘ra sochilgan foton yuqorigi 5 strelka yo‘nalishida uchishi kerak. Pastki va yuqorigi 5 strelkalar va 1 strelka orasidagi burchaklar (127.1) munosabatni qanoatlantiradi. Pastki strelka yo‘nalishini tajribada ko‘rish oson, chunki har bir tepki elektroni Vilson kamerasida sezilarli iz qoldiradi. Biroq fotonning o‘zi havoni ionlashtirmaydi, shuning uchun yuqori strelkaga tegishli yo‘nalishni Vilson kamerasida bevosita aniqlash mumkin emas. Buni bilvosita shunday aniqlash mumkin: agar sochilgan foton kamera ichida qayerdadir yutilsa, u uzun fotoelektron izini beradi. Bu uzun iz boshlanishini tepki elektronning qisqa izining boshlanishi bilan birlashtirib, ikkala strelkani ham hosil qilish mumkin. Bu holda qoladigan ma’lum noaniqlik shundan iboratki, topilgan foton aniqlangan tepki elektronini sochilish paytida yuzaga keltirgan fotonmi, yo boshqami, shuni ishonch bilan aytolmasligimizdadir. Shuning uchun ham tajribadan xulosalarni yetarlicha katta statistik material asosidagina chiqara olamiz.
Tajriba sxemasi 197- rasmda berilgan.
Tepki elektronlarining energiyasini kattalashtirish va shu bilan tajriba aniqligini oshirish uchun tajriba rentgen nurlari bilan emas, balki qattiq -nurlar bilan o‘tkazildi. -nurlar manbai tor kanal oxirida qalin qo‘rg‘oshin blokka joylashtiriladi; filtrlangan -nurlarning parallel dastasi kanaldan chiqib, Vilson kamerasiga kirardi. Sochuvchi jism vazifasini kamera markaziga joylashtirilgan selluloid bo‘lagi bajargan. Sochilgan fotonning kamera ichida yutilish ehtimolini oshirish uchun sochuvchi jismning har ikkala tomoniga ikkitadan qo‘rg‘oshin plastinka qo‘yilgan. Kamerani chizma tekisligiga tik bo‘lgan magnit maydonga joylashtirilgan. Bu tepki elektronining uchish yo‘nalishinigina emas,
197- rasm. Kompton va Saymon tajribasining sxemasi (Kreyn va boshqalar tuzgan).
balki izning egriligi bo‘yicha shu elektronning energiyasini ham (Skobelsin metodi, 126-§ ga qarang) topishga imkon beradi. Tajribaning bunday qo‘yilishi quyidagi afzalliklarga ega: tepki elektronining uchish burchagi va energiyasi bo‘yicha,
198- rasm.
Kompton nazariyasi yordamida, tushuvchi fotonning energiyasi haqida hech qanday taxminsiz sochilgan fotonning tegishli uchish burchagini topish mumkin. Bu ustunlik shuning uchun ham muhimki, birlamchi -nurlarning filtratsiyasining tozaligiga to‘la ishona olmaymiz va, demak, tushuvchi fotonga to‘la ishonch bilan muayyan energiyani yoza olmaymiz. 198- rasmda misol tariqasida uchta surat keltirilgan bo‘lib, unda tepki elektroni (kamera o‘rtasida) va sochilgan fotonning yutilgan joyi (chetdagi yuqorigi qo‘rg‘oshin plastinka oldida) ko‘rinib turibdi. Fotorasmlarni ishlashda tepki elektronining uchish burchagi va energiyasi bo‘yicha sochilgan fotonning uchish burchagi hisoblanardi va hisoblash natijalari fotorasmdan topilgan burchak bilan taqqoslanardi. Hammasi bo‘lib 10000 fotorasm olingan bo‘lib, ulardan 300 ta elektron - foton kombinatsiyasi topildi. Ishlash natijalarining ko‘rsatishicha, tasodifiy mos tushish hollaridan ancha ortiq bo‘lgan hollarda sochilgan fotonning kuzatilgan uchish burchagi hisoblab topilgan uchish burchagiga mos kelar ekan.
Shunday qilib, hozirgi vaqtda rentgen va -nurlarning sochilish elementar aktlarida energiyaning va harakat miqdorining saqlanish qonunlari bajarilishiga hech qanday shubha yo‘qdir.
Do'stlaringiz bilan baham: |
