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

2.2 VODOROD ATOMINING NURLANISH SPEKTRI.
Atomni ionlashishi yoki qo`zg`alishi faqat fotonlar ta`sirida emas, balki unga elektronlarni yoki atomlarni urilishi natijasida ham bo`lishi mumkin. Qo`zg`algan atom nurlanishi natijasida uning elektroni yana asosiy holatga qaytadi. Gaz razryadlari vaqtida yorug`lik sochilishi ham qo`zg`algan holatdagi atomlarning asosiy holatga qaytishi tufayli yuz beradi. Agar atom elektronlarning urilishi natijasida qo`zg`algan holatga o`tayotgan bo`lsa, elektronlar atomning energetik sathlarining farqiga mos keluvchi energiyasini yo`qotadi. Frank-Gers tajribasida shunday bo`lishi kuzatilgan. Biz buni yuqorida ko`rib o`tdik. Borning atom nazariyasini 1915-1916 yillarda nems olimi ArnoldZomeerfeld takomillashtirdi. U kvantlanish qoidasini erkinlik darajasi ko`p bo`lgan murakkab sistemalarga qo`lladi. Elektron massasining tezlikka bog`liqligidan uning orbitasini pretsessiyalanuvchi ellipsdan iborat bo`lishini ko`rsatib, fizikaga orbital va magnit kvant sonlari tushunchasini kiritdi. Lekin takomillashgan Bor-Zommerfeld atom modellari ham atomda turg`un orbitalar mavjudligi, elektronlarning bir orbitadan boshqa orbitaga o`tish tartibi, atom nurlanish chiziqlari intensivligining turlicha bo`lish sababi ham tushutirilmadi. Bu nazariyani murakkab atomlarning spektri, tuzilishi va xossalarini tushuntirishda qo`llab bo`lmadi. Chunki, ularning nazariyasi klassik mexanika bilan kvant mexanikani sun'iy holda qo`shish natijasida yaratilgan edi. Bor atom nazariyasi atom fizikasining va xususan kvant mexanikasining rivojlanishida muhim ahamiyatiga ega bo`ldi. Ammo Bor atom nazariyasi tugal nazariya emas edi. U ko`p elektronli atomlarning va hatto vodoroddan keyingi element-geliyning nurlanish spektrini ham tushuntirib berolmadi. Atom bir holatdan boshqa holatga o`tishi uchun aniq energiyali yorug`lik fotonini yutishi yoki chiqarishi kerak. Atom qanday qilib kerakli energiyali fotonni tanlaydi. Bunday savollarga o`sha vaqtda (1913) Borning o`zi ham javob topa olmadi. Bunday savollarga 1916-1920 yillarda Eynshteyn javob topdi.
Eynshteyn atomdagi kvant o`tishlarni ehtimollik harakteridan kelib chiqib, atomning nur sochish va yutishini tushuntirib berdi. Nurlanishning ehtimollik harakterda bo`lishi Plank tomonidan uni uzlukli jarayon sifatida qaralayotgandayoq aniq bo`lgan edi.Eynshteyn yorug`lik sochishi yoki yutishi mumkin bo`lgan muvozanatli holatidagi atomlar to`plami bilan nurlanishning o`zaro ta`siri masalasini ko`rib chiqdi. Agar soddalashtirish maqsadida atomlarda faqat ikkita energetik sath bor desak, nurlanish chastotasi ₁₂=(Е₂-Е₁)/h bo`ladi. Atomlarning nurlanishi bilan o`zaro ta`sirining 3 xil asosiy jarayoni bor. Birinchi jarayonda atom o`z-o`zidan foton sochib, E<sub>2</sub> yuqori energiyali sathdan E<sub>1</sub> quyi energiyali sathga o`tadi, atomning bunday nurlanishiga spontan nurlanish deyiladi. Atomning spontan nurlanishi hech qanday tashqi ta`sirlarga bog`liq emas va uni boshqarib ham bo`lmaydi. Bu jarayon xuddi radioaktiv elementlar yadrolarining emirilishiga o`xshaydi. Spontan nurlanish aniq ifodalangan tasodifiyharakterga ega, bu nurlanish vaqtini va nurlanish yo`nalishini tasodifiyligida namoyon bo`ladi. Ikkinchisi atomning majburiy (induksiyalangan) nurlanishidir. Bu nurlanish chastotasi h₁₂ bo`lgan nurlanish ta`sirida sodir bo`ladi. Energiyasi h<sub>12</sub> bo`lgan foton atomni energiyasi E₁ bo`lgan yuqori energetik sathdan energiyasi E<sub>1</sub> bo`lgan quyi sathga o`tishiga ta`sir ko`rsatadi. Bunday kvant o`tish jarayonida energiyasi h₁₂ bo`lgan yana bir foton hosil bo`ladi. Hosil bo`lgan foton barcha parametrlari bilan tushayotgan fotonga aynan o`xshaydi. Bu jarayonning ehtimolligi tushayotgan nurlanishning ravshanligiga proporsionaldir. Uchinchi jarayon atomlarning nur yutish jarayonidir. Bu jarayonning ehtimolligi ham tushayotgan elektromagnit nurlanishning ravshanligiga bog`liqdir.


Xulosa.