2-maruza: Rentgen nurlanishi. Rentgen spektrlari. Mozli qonuni. Bor
postulatlari. Frank va Gerts tajribalari
.
Reja:
1.
Rentgen nurlanishi. Rentgen spektrlari.
2.
Mozli qonuni.
3.
Bor postulatlari.
4.
Frank va Gerts tajribalari.
Tayanch so`zlar
: nurlanish, spektr, postulat, orbita, x-nurlar, foton, roentgen,
roentgen trubkasi.
Rentgen nurlari
— zaryadlangan zarralar yoki fotonlarning muhitni tashkil
etuvchi atomlari bilan oʻzaro taʼsirlashishlari
natijasida vujudga keluvchi
elektromagnit nurlanish. Ularning toʻlqin uzunliklari YU"14 m dan 10 ~7m gacha
boʻlgan qiymatlarga teng boʻlishi mumkin. Rentgen nurlarini 1895 yilda V. K.
Rentgen kashf qilgan. Rentgen bu nurlarni X nurlar deb atagan (hozirgi vaqtgacha
ham ayrim mamlakatlarda X nurlar deyiladi). Ular katta tezlikdagi elektronlarning
moddada tormozlanishi natijasida paydo boʻladi. Rentgen nurlari amalda rentgen
trubkasi yordamida hosil qilinadi.
Rentgen nurlanishi animatsiyasi
:
Rentgen nurlari kashf qilingach, ularning tabiatini uzok, vaqtgacha aniqlash
qiyin boʻlgan. Chunki Rentgen nurlari elektr yoki magnit maydoni taʼsirida oʻz
yoʻnalishini oʻzgartirmaydi, toʻlqin uzunligi kisqaligidan toʻlqin xususiyatini (Mas,
difraksiyasini) oʻrganish, isbotlash qiyin boʻlgan. 1912 yilda nemis fizigi M. Laue
va uning shogirdlari kristalldan Rentgen nurlari oʻtganida rentgen nurlari
difraksiyasi sodir boʻlishini kashf qildilar. Elektron anod moddasiga kelib urilganda,
oʻz energiyasining maʼlum qismini Rentgen nurlarini hosil boʻlishiga sarflaydi.
Potensiallar ayirmasi U boʻlgan elektr maydonidan oʻtgan elektronning kinetik
energiyasi eU = ^S— boʻladi, bunda ye — elektron zaryadi, V — uning erishgan
tezligi. Agar urilish jarayonida elektron qattiq tormozlanib oʻz
tezligini nolgacha
kamaytirsa, uning tuda kinetik energiyasi Rentgen nurlarining energiyasiga
aylanadi, yaʼni = hv yoki max hc/eU; bunda X—Rentgen nurlarining toʻlqin
uzunligi, v — nurlanayotgan elektromagnit toʻlqin chastotasi, h— Plank doimiysi, s
— yorugʻlik tezligi. Demak, potensiallar ayirmasi qancha katta boʻlsa, Rentgen
nurlarining toʻlqin uzunligi shuncha qisqa boʻladi. Toʻlqin uzunligi juda qisqa
Rentgen nurlari qattiq R. n,. deyiladi. Odatda, rentgen trubkalariga 50
kV gacha
kuchlanish beriladi. Bunday potensiallar farqidan oʻtgan elektron 0,4 s ga yaqin
tezlikka erishadi. Betatronda elektronlarga juda katta tezlik berilishi mumkin.
Betatronda tezlatilgan elektronlar dastasini biror qattiq nishonga yuborib, juda qisqa
toʻlqin uzunlikli Rentgen nurlari hosil qilinadi. Toʻlqin uzunligi qanchalik qisqa
boʻlsa, nurlar moddada shunchalik kam yutiladi. Shuning uchun betatronda yuzaga
kelgan Rentgen nurlari, ayniqsa, katta oʻtuvchanlik qobiliyatiga ega boʻladi.
Elektronlar tezligi yetarlicha darajada katta boʻlganida elektronlarning
tormozlanishi natijasida yuzaga
kelgan nurlanishdan tashqari, harakteristik
nurlanish, yaʼni anod atomlarining ichki elektron krbiklarining uygʻonishi natijasida
vujudga keladigan nurlanish ham kuzatila boshlaydi.
Rentgen
nurlarining
optik xususiyatlarida
yorugʻlikning
barcha
xususiyatlariga oʻxshash sinish va qaytish, qutblanish va difraksiya kabi hodisalar
kuzatiladi. U yorugʻlikning yutilishiga oʻxshash qonunga boʻysunadi, yaʼni 1=1^",
bunda 10 — yutuvchi qatlamga kelayotgan Rentgen nurlari intensivligi, 1x
qatlamdan oʻtgan Rentgen nurlari intensivligi, (i. — Rentgen nurlari intensivligining
susayish koeffitsiyenta. Rentgen nurlari
intensivligining susayishida, ularning
moddadagi kuchli bogʻlangan elektronlar (yaʼni atom ichki qobigʻidagi
elektronlar)da, kogerent sochilishi, shuningdek, tashqi kuchsiz bogʻlangan
elektronlarda kogerentsiz sochilishi (Kompton hodisasi)
va fotoelektr yutilishi
muhimdir. Rentgen nurlari ning yutilish spektrlari atom elektron qobigʻining
energetik satx/iap strukturasini aniqlashda qoʻllaniladi. Rentgen nurlarining
moddada yutilish koeffitsiyenti yorugʻlik yutilishi koeffitsiyentiga nisbatan kichik.
Shu tufayli Rentgen nurlari turli moddalardan osongina oʻta oladi.
Rentgen nurlari koʻzga koʻrinmaydi, ularni qayd qilish uchun maxsus usullar
(fotografiya, ionlash) ishlab chiqarilgan. Fotografiya usulida Rentgen nurlari
faqatgina qayd qilinib qolmasdan, ularning intensivligi ham aniqlanadi.
Lekin bu
usul bilan Rentgen nurlari intensivligini oʻlchashdagi xatolik ionlash usuli bilan
oʻlchashga nisbatan kattadir. Ionlash usuli Rentgen nurlari taʼsirida moddadan
chiqqan elektronlarning gazni ionlashtirishni oʻlchashga asoslangan. Bunday
ionlashgan gazdan oʻtayotgan tok kuchi (gazda maʼlum
potensiallar ayirmasi
mavjud boʻlganda) Rentgen nurlari intensivligiga toʻgʻri proporsional.
