2-mavzu. Kimyo fanining asosiy qonunlari

Kompton effekti. Fotonlar elektronlar bilan ta’sirlanishi natijasida o’zining bir qism energiyasini uzatadi. Natijada to’lqin uzunligi ortib, nurlanishning tarqalish yo’nalishi o’zgaradi, ya’ni sochilish sodir bo’ladi. Bu effektni 1927 yili Kompton (AQSH) ochgan. U turli moddalarni rentgen nurlari bilan nurlantirish natijasida sochilgan nurning to’lqin uzunligi birinchi holatdagidan katta bo’l­ganligini aniqlagan. Chunonchi, to’lqin uzunligining o’zgarishi mod­dalarning tabiatiga va nurning birinchi holatdagi to’lqin uzunli­giga bog’liq bo’lmasdan,birinchi boshlang’ich nurlanish burchagi bilan sochilgan nurlanish yo’nalishi orasidagi burchakka bog’liqligini aniqlagan.
De-Broyl to’lqinlari⁹. Fotoeffekt va Kompton effektlari ko’zga ko’rinadigan yorug’lik va rentgen nurlanishlarining korpusku­lyar tabiatga ega ekanligini ko’rsatdi. Interferensiya va difraksiya jarayonlari esa nurning to’lqin tabiatli ekanligini tasdiqladi. Ravshanki, fotonlar harakati ham korpuskulyar, ham to’lqinsimon xu­susiyatga egadir.
1924 yil de-Broyl fotonlar harakatining ikki yoqlama, ya’ni ham korpuskulyar, ham to’lqinsimon tabiatga ega ekanligi haqidagi fikrini har qanday zarracha harakati uchun ham qo’llash mumkin degan xulosa­ga keladi.
l = h/mv
bu erda m - zarrachalarning massasi, V - ularning tezligi.
Bu to’lqinlar de-Broyl to’lqinlari deb ataladi. De-Broylning bu xulosasi keyinchalik elektronlarga ham difraksiya prosessi xoCligi ma’lum bo’lishi bilan tasdiqlandi. Elektronlar oqimi dif­raksion to’rdan o’tishi natijasida fotoplastinkada hosil bo’lgan difraksion tasvir (2.40) tenglama orqali hisoblangan to’lqin uzunligiga teng bulgan nurlanish natijasiga mos keldi. Difraksion to’r sifatida metallarning kristalidan foydalanildi, chunki bunday kristallarda atomlar difraksion to’g’ri to’r hosil qilib joylashgan. Bunday tajriba birinchi marta 1927 yili Devisson va Jermerlar tomonidan o’tkazilgan. Xuddi shunday elektronlar difraksiyasini Tomson va Tartakovskiylar ham kuzatishgan. Hozirgi vaqtda elekt­ronlar difraksiyasidan moddalarning strukturasini o’rganishda keng foydalanilmoqda. Elektronlar difraksiyasini kuzatishda ishlatiladi­gan asbob-elektronograf deb ataladi. Bundan tashqari moddalarning struktura tuzilishini neytronlar difraksiyasi yordamida o’rganish ham mumkin. Vodorod molekulasi, geliy atomi va boshqa zarrachalarning elektron difraksiyalari shu usulda batafsil o’rganilgan. Bularning hammasi, zarrachalar harakati ikki yoqlama - korpuskulyar va to’lqin tabiatga ega ekanligini batamom tasdiqladi.
Shunday qilib, mikrozarachalarning taqsimlanish ehtimoli ham to’lqinsimon harakat qonunlari orqali ifodalanishi mumkin. Bunda mikrozarrachalarning harakat traektoriyasi korpuskulyar va to’lqin tabiatga ega ekanligi namoyon bo’ladi. Ko’pgina hollarda de-Broyl to’lqinlari - to’lqin ehtimollari deb ataladi.
De-Broyl tenglamasi o’zgarmas kinetik energiya va tezlikka ega bo’lgan mikrozarrachalar oqimining difraksiyalanish natijalarini aytib berish uchun juda qulaydir, vaholanki, de-Broyl to’lqin uzunligi - o’zgarmasdir. Biroq shuni ham hisobga olish kerakki, atom va molekulalarning potensial (kinetik) energiyalari zarracha­lar orasidagi masofoga bog’liq bo’ladi. Shu sababli de-Broyl teng­lamasini bunday holatda to’g’ridan-to’g’ri ishlatib bo’lmaydi. Demak, yuqorida keltirilgan holatlarni birmuncha umumlashtirish talab qili­nadi.