Andijon davlat universiteti fizika kafedrasi «amaliy optika»

Tayanch iboralar: Molekulalarning issyqlik harakati , birlik hajmdagi molekulalar soni, dielektrik singdiruvchan­lik flyuktuatsiyasi, dielektrik

Molekulalarning issyqlik harakati tufayli ular fazoda qat’iy tekis taqsimlanmagan. Vaqtning har bir payti mobaynida mole­kulalarning fazoda ideal tekis taqsimlanishidan chetlanish ro‘y beradi, ya’ni birlik hajmdagi molekulalar soni o‘zgarib turadi. 1 sm³ ga to‘g‘ri kelgan zarralar soni:

(15.1)
ifoda bilan aniqlanadi, bunda N — birlik hajmdagi molekula­lar soni; dN— molekulalarning dV hajmdagi soni.
Faraz qilaylik, fazoda molekulalar ideal tekis taqsimlanganda 1 sm³ dagi zarralar soni N₀ bo‘lsin. Molekulyar harakat tu­fayli sonning flyuktuatsiyasi mavjud bo‘ladi. Flyuktuatsiyani nazarda tutganda hajm birligidagi zarralar sonini
N = N₀+∆N (15.2)
ko‘rinishda yozish mumkin, bunda ∆N — molekulalar zichligining flyuktuatsiyasi. Moddaning zichligi hajm birligidagi zarralar soniga proporsionaldir, ya’ni N₀~ρ₀, ∆N ~∆ρ, bunda ρ — modda molekulalari unda ideal tekis taqsimlangandagi zichlik, ∆ρ — flyuktuatsiya zichligi.
Demak, ρ moddaning zichligini umumiy holda quyidagicha yozish mumkin:
ρ = ρ₀ + ∆ρ. (15.3)
Flyuktuatsiya qiymatini nisbiy flyuktuatsiyani bildiruvchi
(15.4)
nisbat bilan xarakterlash yaxshiroq bo‘ladi.
Shunday qilib, zichlik flyuktuatsiyasi tufayli muhit xira bo‘lib qoladi va unda yorug‘likning sochilishi yuz beradi. 1- rasmda zichlik flyuktuatsiyasining sxe-masi tasvirlangan. Tekshiriluvchi muhitda uchta: I,' II va III hajm ajratilgan. I hajmda zarralar zichligi o‘rtachaga (N₀) yaqin, II hajmda zichlik o‘rtacha qiymatiga nisbatan ortganda uning flyuktuatsiyasi yuz beradi, III hajmda esa, muhit zichligi kamayishi tufayli bo‘ladigan zichlik flyuktuatsiyasi ko‘rsatilgan. Zichlik flyuktuatsiyasi bi­lan boshqa kattaliklarning ham flyuktuatsiyasi bog‘liq bo‘lishi mumkin.

1- rasm
Agar ∆V hajm elementida zichlik flyuktuatsiyasi paydo bo‘lsa, bu hol ∆ε dielektrik singdiruvchanlik flyuktuatsiyasini yuzaga keltiradi, chunki ε moddaning zichligiga bog‘liqdir. Dielektrik siygdiruvchanlik ε birlik hajmdagi induksiyalangan dipol mo­menti P va tashki elektr maydoni E bilan:
(15.5)
munosabat orqali bog‘langan.
Agar ε = ε₀ + ∆ε bo‘lsa, bunda ε₀ — flyuktuatsiya bo‘lmagandagi dielektrik singdiruvchanlik, ∆ε — dielektrik singdiruvchan­lik flyuktuatsiyasi bo‘lsa, u holda hajm birligidagi induksiya di­pol momenti:


(15.7)
kattalik hajm birligidagi dipol momentining flyuktuatsiyasini bildiradi. Agar mazkur flyuktuatsiya ∆V hajm elementida sodir bo‘lsa, u holda ∆P^s kattalik:
∆P^s =∆εE. ∆V/4π (15.8)
bo‘ladi. Kelgusida biz hodisalarni skalyar kattaliklardan foydalanib o‘rganamiz. G O‘zgaruvchan p dipol momenti
E_ϑ=ω²Ρ_οSinϑ/c²r (15.9)
formulaga muvofiq elektromagnit to‘lqinlar nurlaydi, bunda E_ϑ — dipoldan r masofada bo‘lgan kuzatish nuqtasidan nurlanuvchi elektromagnit to‘lqinning amplitudasi; p₀ — dipol momentning tebranishlar amplitudasi; ϑ — dipol o‘qi yo‘nalishi bilan r ra­dius-vektor orasidagi burchak. Agar dipol momenti E tashki elektr maydoni tomonidan hosil qilingan bo‘lsa, u holda ϑ — burchak E va r yo‘nalishlar orasidagi burchakni ifodalaydi.
2- rasmda E — tushuvchi yorug‘lik to‘lqini maydonining vektori, tushuvchi to‘lqinning tarqalish yo‘nalishini aniqlovchi k₀ vektor, r vektor va sochilgan yorug‘lik to‘lqini maydon kuchlanganligini ifodalovchi E_ϑ vektorlari va M - kuzatish nuqtasining joylanishlari keltirilgan. (15.6) formulada ikkita

2-rasm
had mavjud. Birinchi had flyuktuatsiya bo‘lmaganda yorug‘lik o‘tayotgan muhitning‘ uyg‘onishini belgilaydi, ∆ε ga bog‘liq bo‘lgan ikkinchi had flyuktuatsiya tufayli hosil bo‘ladi va yorug‘likning sochilishiga tegishlidir. Shunga ko‘ra agar p₀ o‘rniga (15.9) formulaga
(15.10)
kattalikni qo‘ysak, u holda zichlik flyuktuatsiyasi hosil bo‘lgan ∆V hajm elementi tarqatgan to‘lqinning E_ϑ amplitudasini hosil qilamiz:
(15.11)