Bob. Spektr analizlarining ilm va texnikadagi o’rni… 1 Spektroskopiya asoslari

1900 yili Kyuri, E.Rеzеrford, F.Soddilarradioaktiv namunalardan chiquvchi

α-ikki marta ionlashgan gеliy atomi, β-tеzelеktron, γ-esa qisqa elеktromagnit to`lqin ekanligini aniqladilar. Shuning uchun, radioaktivlikni atom, molеkulalarda bo`ladigan jarayonlar dеb tushuntirib bo`lmaydi, balki yangi bir soha – yadroda dеyishlikni taqozo etadi.

J.J.Tomson 1897 yil 29 aprеlda atom tarkibida elеktron borligini aniqladi va tuzilishini taklif etdi. 1904 yili esa u o`zining atom modеlini tavsiya etdi, bunga ko`ra atom o`lchami r =10-8 sm bo`lgan musbat va manfiyzaryadlar aralash xolda joylashgan nеytral shar dеb, atom nurlanishini kvazielastik kuchlarga ko`ra tеbranishi tufayli dеb qaradi.

Kurs ishi maqsadi.

Ushbu kurs ishi davomi bir qancha maqsad vazifalarni o‘rtaga qo‘ydik, jumladan:

• 
  Spektr analizi turlari va hodisalarini tadqiq etish;
  
• 
  Vodorod atomining nurlanish hodisasini ilmiy jihatdan tadqiq etish;
  
• 
  Spektrsopiya hodisasi va spektr analizining ilm fandagi o‘rnini o‘rganish;
  
• 
  Bor nazariyasi va unga aloqador ilmiy jarayonlarni ko’rib chiqish.
  

Kurs ishining obyekti. Atom nazariyasi, atomlarning nurlanishi va spektrlari, ma’lumotlar va adabiyotlar, tashkilot va shaxslar.
Kurs ishining predmeti. Sohaga oid qabul qilingan me’yoriy hujjatlar va hozirgi kundagi jarayonlar, voqea-hodisalar, metodlar.
Kurs ishining tuzilishi. Mazkur kurs ishi kirish, 2 bob, xulosa va foydalanilgan adabiyotlar ro’yxatidan iborat.


I BOB. SPEKTR ANALIZLARINING ILM VA TEXNIKADAGI O’RNI.
1.1 SPEKTROSKOPIYA ASOSLARI .
Spektr – yutilish intensivligining (uzatish yoki optik zichlik) namunaga tushadigan yorug’likning to’lqin uzunligi yoki to’lqin soniga bog’liqligiga aytiladi Spektr – yutilish intensivligining (uzatish yoki optik zichlik) namunaga tushadigan yorug’likning to’lqin uzunligi yoki to’lqin soniga bog’liqligiga aytiladi. Spektr – yutilish intensivligining (uzatish yoki optik zichlik) namunaga tushadigan yorug’likning to’lqin uzunligi yoki to’lqin soniga bog’liqligiga aytiladi. Spektral analiz Nyuton, Vollastan, Fraungofer va boshqa olimlarning klassik tadqiqotlarida yaratilgan edi. Bir qator moddalarning nurlanish xarakteristikasini ko’rsatuvchi faktlar ma’lum bo’lgan. Shunday qilib, Tolbat 1826 yilda rangli alangalar bilan tajriba o’tkazdi, Alter esa 1854 yilda aniqlangan ayrim metallar uchun ularning spektrlaridan olingan belgilarni taklif qildi. 1859 yilda emission spektral analiz vujudga keldi, qachonki nemis fizigi Kirxgof va ximik Bunzenlar birgalikda ishqorli metallarni spektroskop yordamida o’rganishgan. Ular atomlar qanchalik katta to’lqin uzunligini yutishini, va nimani o’tkazishini, har bir ximik element uchun tegishli xarakterlarni va faqat uning uchun tegishli xarakterlar qaysiligini, chiziqli spektr bu elementning doimiy xarakteristikalarini ifodalaydi, uning atom massasi qanchaligini o’rganishgan.¹ Bu spektral analiz asoslarining holatini ifodaladi. Tajriba natijalariga asoslanib, ularni tushuntirib beruvchi ba’zi qonunlar ham yaratilgan. Spektral analizlarning ilm va texnikadagi o’rni . Spektral analizlarning ilm va texnikadagi o’rni Tajribalardan ma’lum bo‘lishicha, har bir atom uchun nurlanish va yutilish spektri o‘ziga xos bo‘lar ekan. Agar sinchkovlik bilan qaralmasa, spektrning alohida qismlari o‘rtasida aniq chegarani ko‘rib bo‘lmaydi: qizil asta sekinlik bilan zarg‘aldoqqa, zarg‘aldoq esa sariqqa o‘tib boradi va hokazo. Spektrga birinchilardan bo‘lib sinchkovlik bilan nazar solgan inson - ingliz hakimi kimyogari UilyamXaydVollaston (1766-1828) bo‘ldi. Vollaston quyosh spektridagi bir necha oraliqlarda, ko‘zga ko‘rinmaydigan tartibda kesib o‘tuvchi noma’lum xira chegara chiziqlarini kuzatdi. Lekin u bu hodisaga unchalik ahamiyat bermadi. Vollaston spektrdagi xira chiziqlarni prizmaning o‘ziga xosligi (masalan nuqsoni) yoki nur manbaga bo‘layotgan biror tashqi ta’sir, yoki yana biror boshqa juz’iy sababdan deb o‘yladi. Optika sohasida yetuk mutaxassis bo‘lib tanilgan Fraungofer, shishaning turli navlaridagi sindirish ko‘rsatkichlarini va yorug‘lik dispersiyasi hodisalarini tadqiq qilib borib, yorug‘lik spektrini faqatgina quyosh nurlaridan emas, balki sham va lampa piligidan tarqalayotgan nurlarda ham tekshirib ko‘rishga kirishdi.1859-yilda Kirxgof tomonidan yozilgan ikki sahifalik ushbu qisqa qaydnoma, birdaniga to‘rtta muhim kashfiyotni bayon qilgan edi: Har bir element o‘zining chiziqli spektriga, demak qat’iy belgilangan chiziqlar to‘plamiga ega. Optika sohasida yetuk mutaxassis bo‘lib tanilgan Fraungofer, shishaning turli navlaridagi sindirish ko‘rsatkichlarini va yorug‘lik dispersiyasi hodisalarini tadqiq qilib borib, yorug‘lik spektrini faqatgina quyosh nurlaridan emas, balki sham va lampa piligidan tarqalayotgan nurlarda ham tekshirib ko‘rishga kirishdi. 1859-yilda Kirxgof tomonidan yozilgan ikki sahifalik ushbu qisqa qaydnoma, birdaniga to‘rtta muhim kashfiyotni bayon qilgan edi:
• Har bir element o‘zining chiziqli spektriga, demak qat’iy belgilangan chiziqlar to‘plamiga ega. Bunday chiziqlarni nafaqat yerdagi moddalarni tahlil qilish uchun, balki yulduzlarni tekshirishuchun ham qo‘llash mumkin.
• Quyosh o‘ta qizigan yadro qizigan gazlardan iborat nisbatan sovuqroq atmosferaga ega;
• Quyoshda natriy elementi mavjud.
Spektrlarning turlari. U’zluksiz spektrlar – Quyosh spektri yoki qavariq fonar spektri uzluksiz spektrni ko’rsatadi. Bu shuni bildiradiki, spektrda to’lqin to’la uzunlikda tasvirlanadi. Spektrda uzilish bo’lmaydi, va ekranda to’liq rang – barang polosalarni ko’rish mumkin.
Chiziqli spektrlar – Spektroskopda qalin qora polosalar bilan ajralgan har xil yorqinlikdagi rangli chiziqlar paydo bo’ladigan spektrlar chizqli spektrlar deb ataladi. Chiziqli spektrning mavjudligi modda yorug’likni faqat ma’lum bir to’lqin uzunlikdagina (ma’lum bir juda ingichkaspektral intervalda) nurlantiradi. Barcha chiziqlar cheklangan kenglikga ega. Polosali spektr – alohida qorong’i bo’shliqlar bilan ajralgan polosalardan tashkil topgan spektr. Juda sezgir spektral qurilmalar yormadida topish mumkin, har bir polosa ozining jami katta saonlarda juda tig’iz joylashgan chiziqlarda tasvirlanadi. Polosali spektrlarning chiziqli spektrdan farqi polosali spektrlar atomlardan emas, bir – biriga bog’lanmagan yoki zaif bog’langan molekulalardan tashkil topadi. Polosali spektr – alohida qorong’i bo’shliqlar bilan ajralgan polosalardan tashkil topgan spektr. Juda sezgir spektral qurilmalar yormadida topish mumkin, har bir polosa ozining jami katta saonlarda juda tig’iz joylashgan chiziqlarda tasvirlanadi. Polosali spektrlarning chiziqli spektrdan farqi polosali spektrlar atomlardan emas, bir – biriga bog’lanmagan yoki zaif bog’langan molekulalardan tashkil topadi. Atomlari g’alayonlangan holatda bo’lgan barcha moddalar yorug’lik to’lqinini va ma’lum bir to’lqin uzunliklari bilan ajraladigan energiyani nurlantiradi, ya’ni yorug’lik nuri chiqaradi. Moddalarning yorug’lik yutilishi shuningdek to’lqin uzunligiga bog’liq. Agar oq yoruglik nuri sovuq nurlanmaydigan gaz orqali o’tganda manbaning uzluksiz spektri fonida qorong’i chiziqlar paydo bo’ladi.²
Spektr (lot. spectrum — „koʻrinish“) kontinuum ichida oʻzgaruvchi xususiyatlar toʻplamidir. Optikadan bir misol qilib kamalakni olish mumkin: undagi ranglar (yorugʻlik xususiyatlari) uzluksiz oʻzgarib boradi. Yorugʻlik spektrini spektroskopiya fani oʻrganadi.

Kamalakdagi spektr.
Spektr (lot. spectrum — tasavvur, tasvir) (fizikada) — 1) tizimni yoki jarayonni tavsiflovchi birorbir fizik kattalikning barcha qiymatlari majmui. S. diskret (uzlukli) va uzluksiz boʻladi; 2) birorbir nurlanishda mavjud boʻlgantoʻlqin chastotalari majmui; 3) har bir yoʻnalishda muayyan uzunlikli yoki chastotali monoxromatiktoʻlqin tarqaladigan qilib ajratilgan elektromagnit nurlanish; 4) ekran, fotoplastinkadagi tasvir; 5) elektromagnit nurlanish koʻrinadiganyorugʻlikdan iborat boʻlganda S. hosil qiladigan rangli yoʻl. Turli xil nurlanishlarning modda tomonidan yutilish va chikarishS.lari, elektromagnit toʻlqinlaroʻzgaruvchan toklarining chastota S.lari, Quyosh xromosferasining S. va boshqa koʻpginaS.laroʻrganilgan. Bu ishlar optik spektral asboblar, toʻlqin va chastota oʻlchagichlar va boshqa yordamida amalga oshiriladi. Koʻpincha tebranish chastotasi S.idan foydalaniladi. Tebranishning tabiatiga qarab elektromagnit tebranishlar Si, akustik S, optik S. xillari mavjud. Elektromagnit tebranishlar Si, ayniqsa, optik diapazondagisi (toʻlqin uz. 103—10~3 mkm) yetarli daraja oʻrganilgan. Optik S.ning chiqarish (obʼyektdanyorugʻlik chiqayotganda hosil boʻladi), yutilish (moddadan yorugʻlikoʻtayotganda hosil boʻladi), sochilish va qaytarish jarayonlarida sodir boʻladigan xillari bor. U kimyoviytaxlidda, atom va molekulyar fizikada va boshqalarda qoʻllanadi. Tebranish Si chizikli va tutash xillarga boʻlinadi. Chizikli S. chastotalari birbiridanmaʼlum kattalikda farq qiluvchi garmonik tebranishlarni, tutash S. esa chastotalari turlicha boʻlgangarmonik tebranishlarni oʻz ichiga oladi. Optik spektrlar — ultrabinaf-sha (toʻlqin uzunligi 1 < 3800A), koʻzgakoʻrinadigan (7600A > 1 > 3800A) va in-fraqizil (1 > 7600A) nurlar, yaʼni 100 dan 0,01 mikrongacha uzunlikdagi toʻlqinlar sohasini oʻz ichiga oladigan spektrlar. Koʻpincha, spektr nurlanuvchi manba tabiatiga qarab ajratiladi. Shunga asosan, atom va molekula tash-qi elektron qobiqlari jarayonlarida, molekulalarning aylanma va tebranma harakatida hamda qattiq yoki suyuq moddani qizdirish va lyuminessensiya vaqtida chiqadigan spektrlar Optik spektrlardir. Optik spektrlar tutash (uzluksiz), chizikli va yoʻl-yoʻlxillarga boʻlinadi. Qizdirilgan qattik. yoki suyuq moddalar tutash Optik spektrlar chiqaradi; bunda uzluksiz turli (qizil, toʻq sariq, yashil, koʻk, havo rang, bi-nafsha) spektrlar paydo boʻladi. Yuqori temperaturada yaraklaydigan gaz va modda bugʻlarichiziqli va yoʻl-yoʻl Optik spektrlar chiqaradi. Chizikli spektrlar ayrim chiziklardan iborat boʻlib, atomlarga xos (qarang Atom spektrlari). Yoʻlyoʻl spektrlar molekulalar nurlanishi boʻlib, har bir yoʻl alohida chiziqli spektrlardan iborat. Optik spektrlar nurlanish va yutilish spektrlarida ajraladi. Nurlanish spektri qattiq, suyuq, gazsimon moddaning yuqori temperatura yoki elektr razryaditaʼsirida hosil boʻladi. Maʼlum bir manbadan chiqayotgan tutash spektr biron muhitdan oʻtayotganda yutilish spektri sodir boʻladi. Kirxgof nurlanish qonuniga asosan har qanday jism spektrli nur chiqarsa, shunday spek-trli nurni yutadi. Optik spektrlarni oʻrganish fizika, astronomiya va texnikaning koʻp sohalarida, ayniqsa, atom va molekula spektrlari qonuniyatlarini aniqlashda, ularning tuzilish nazariyasini ishlab chiqishda katta oʻrin tutadi.³