Fizika fakulteti fizika kafedrasi

ÓZBEKSTAN RESPUBLIKASI JОQARI HÁM ОRTA ARNAWLI BILIM MINISTRLIGI

BERDAQ ATINDAǴI QARAQALPAQ MÁMLEKETLIK UNIVERSITETI



FIZIKA FAKULTETI

FIZIKA KAFEDRASI

Fizika fakultetiniń 2^A-kurs studenti

Sarsenbaev Armannıń kurslıq jumısı

Jaqtiliq basimi ha’m oni a’meliyatta qollaniliwi

Qabılladı:

prof. B.Abdikamalov

No’kis 2020

Mazmuni

Kirisiw

1. 
   Jaqtiliq basimi ha’m oni a’meliyatta qollaniw
   

1.2 Eynshteyn ten’lemesi

Tiykarg’i b’lim

2.1 Jaqtiliqtin’ ximiyaliq basimi

2.2 Jaqtiliq kvantlari

Juwmaq

Paydalanilg’an a’debiyatlar ha’m internet saytlar

Kirisiw

1.1 Jaqtiliq basimi ha’m oni a’meliyatta qollaniw

Jarıqlıq menen ótkerilgen tájiriybeler sonı kórsetedi, ayırım jaǵdaylarda jaqtılıqnıń tolqın ózgeshelikleri kóbirek kórinetuǵın bolsa, basqa jaǵdaylarda alınǵan nátiyjelerdi túsindiriw ushın jaqtılıqnı zarra yamasa kvant dep qarawǵa tuwrı keledi. Mısalı, jaqtılıqnıń basımǵa ıyelewin yamasa fotoelektrik effekt hádiysesin jarıq - likning kvant (zarra) túsinigi arqalı tusintiriledi. Jarıqlıq statiyaǵa túskende óz energiyasını statiyaǵa beredi. Nátiyjede hár qıylı effektler júz beriwi mimkin. Eń ulıwma halda jaqtılıqnı yutgan statiya qiziydi, temperaturası kóteriledi. Lekin kóbinese jaqtılıqnıń bir bólegi ıssılıqka aylanıp, qalǵan bólegi basqa túr energiyalerge aylanadı. Nurlanıwdıń ıssılıq tásirin tájiriybede bayqaw ushın yig'uvchi linzalardan paydalanıladı. Mısalı, quyash nurların qandayda bir tez jalınlanıwshı statiyaǵa linza arqalı fokuslab, sol statiyanı yondirib jiberiw yamasa órtew múmkin. Kúshli lazer nurları járdeminde almaz sıyaqlı júdá qattı materiallarda oǵırı názik tesikler ashıw múmkin. Sonday eken, jarıqlıq energiyasınıń tásirinde qıyın eriwsheń materiallardı eritib, bug'lantirib jiberiw múmkin. Jer sırtınıń qizishi Quyash nurlarınıń ıssılıq tásiri sebepli júzege keliwi hámmege ayan hádiyse. Jerge nurlanıw arqalı kiyatırǵan energiyanı Jer sharıda barlıq sanaatda paydalanılıp atırǵan energiyadan da úlken bolıp tabıladı. Esaplawlarga

kóre Jer sırtınıń hár kvadrat metr kese kesimine bir sekundda ortasha 1370 J energiya kelip tushar eken. Bul shama Quyash mudamǵısı dep ataladı. Jarıqlıq tásirinde statiyalardan elektronlar ushıp shıǵıw hádiysesi sırtqı fotoelektr effekt

dep ataladı. Statiyadan ushıp shıǵıp atırǵan elektronlardı fotoelektronlar dep ataw qabıl etilgen.

Fotoelektr effekt, qısqasha fotoeffektning jańalıq ashılıwını 1887-jıldan esaplaǵan maqul, sebebi sol jılı Gers kernew berilgen elektrodlar aralıǵın ultrafioletoviy nurlar menen yoritganda ushqın shıǵıwı ańsatlashganini kuzatgan. Keyinirek Galvaks, A. G. Stoletov hám basqa bir qatar izertlewshilerdińniń sistematik tájiriybeleri sonı tastıyıqladıki (1888- jıllar ), Gers elektrodlarınan jarıqlıq tásirinde zaryadlı zarrachalar ajralıp shıǵadı hám gaz molekulaların ionlashtirib, ushqın shıǵıwına sebep boladı.

Jarıqlıq xodisalari jaqtılıqnıń statiya menen tásirlashishida kórinetuǵın boladı. Bunday óz-ara tásirinler xam statiyada, da statiya menen óz-ara tásirde bolǵan jarıqlıqda sayız jershi belgili ózgerisler menen bir qatarda gúzetiledi. Jarıqlıq qaytadı, sinadi hám statiya tárepinen yutiladi. Statiya menen jaqtılıqnıń óz-ara tásirlashishida ximiyalıq hám biologiyalıq reaksiyalar júz beredi.Jaqtılıqnıń statiya menen óz-ara tásiri sebepli júz beretuǵın hádiyselerdi, olar boysinatuǵin nızamlardı úyreniw jarıqlıq tábiyatın, onıń strukturasıniva ishki mánisin tereńrek biliw imkaniyatın beredi. Jaqtılıqnıń tábiyatı haqqındaǵı qıyallardı túpkilikli ózgerislerge alıp kelgen jańalıq ashılǵan hám úyrenilgen hádiyseler qatarına ıssılıq nurlanıw, fotoelektrik effekt, atom hám molekulalardıń nurlanıwı, rentgen nurlanıwı hám sol sıyaqlılar kiredi. Íssılıq nurlanıw dep, tayınlı bir temperaturaına shekem qızdırılǵan qálegen deneden átirap fazoga nurlanadigan elektromagnit tolqınlarǵa aytıladı. Qálegen temperaturada ózine túsip atırǵan elektromagnit tolqınlar energiyasını, olardıń chastotalarınan qaramastan, pútkilley yutadigan jismni absolyut qara dene dep ataladı.

Absolyut qara jismning nur==== jutıw qábileti qálegen chastota temperaturalarda birge teń boladı, nur shıǵarıw qábileti bolsa chastota hám temperaturaǵa baylanıslı boladı, Absolyut qara dene nurlanıwı mashqalasın sheshiw 1890 -jıl nemis fizigi M. Plankka násip etdi. Júzege kelgen qarama-qarsılıqlardan qutulish jolin izlengen Plank jarıqlıq tolqınlarınıń úzliksizligi haqqındaǵı klassik qıyallar nadurıs dep esapladi. Ol jarıqlıq statiya tárepinen úzliksiz emes, bálki diskrit, bólek porsiyalar formasında energiya kvantı yamasa kvantlar dep atadi. Ol xa bir porsiyaning energiyası nurlanıw chastotasına proporsional, dep shama etdi: h=6, 62* J*s nurlanıw chastotasına baylanıslı bolmaǵan mudamǵı shama bolıp, keyin alımnıń húrmetine Plank mudamǵısı dep ataladı.

Plank absolyut qara dene spektrida tabılǵan energiyanıń bólistiriw nızamı haqqında 1900- jıldıń 19 -oktyabrida Berlin fizika jámiyetiniń májilisinde lekciya etdi hám sol jıldıń 14- dekabrinde onıń teoriyalıq tiykarların berdi. Bul kún pán tariyxına kvant teoriyanıń tig'ilish kúni bolıp kirdi.

Fotoeffekt xodisasini nemis fizigi Gers jańalıq ashtı. Bul hádiyseniń mánisi tómendegiden ibarat : elektrometrge rux plastinkanı ornatıp, onı keri zaryad menen zaryadlaymız. Plastinkanı quramında ultrafioletoviy nurlar bolǵan kúshli jarıqlıq derekyi, mısalı,elektr yoyi menen yoritamiz, bunda plastinka óz zaryadın tez joǵatayotganini, yaǵnıy elektrometr strelkası tomenlegenin sezamiz. Nurlardıń jolına ultrafioletoviy nurlardı ótkermeytuǵın qalıń shıyshe plastinkanı qoyıp tájiriybeni tákirarlaymız, bunda plastinka óz zaryadın joǵatmaydı. Basqa metallar, mısalı, kaliy, natriy, rubidiy, seziydan etilgen plastinkalar ózindegi keri zaryadın ultrafioletoviy nurlar tásiridagina emes, hátte kózge kórinetuǵın nurlar tásirinde da joǵatadı.

Bul hádiyse fotoelektrik effekt yamasa qısqasha fotoeffekt dep ataladı. Eger electron yoritilayotgan statiya tısqarısına chiqsa (pútkilley ajırasıw ) sırtqı fotoeffekt dep ataladı. Eger elektronlar tek “óz atomlari hám molekulaları menen baylanısıwdı joǵatsa-yu, lekin yoritilayotgan statiyanıń ishinde “erkin elektronlar ” retinde qalsa (bólekan ajırasıw ) hám sol menen barlıq statiyanıń elektr ótkezgishligin asıra borsa, ol waqıtta bunday fotoeffekt ishki fotoeffekt dep ataladı.

Ishki fotoeffektni 1873-jılda amerikalıq fizikalıq Ol. Smitt kashf etken hám yarım ótkezgishlerde, geyde dielektriklarda da kuzatgan. Sırtqı fotoeffektni 1887- jılda Gers kashf etken hám 1888-jılda A. G. Stoletov tárepinen tolıq tekserilgen. Sırtqı fotoeffekt, tiykarınan, metallarda gúzetiledi.

Sırtqı fotoeffekt xodisasini hár tárepleme úyreniw onıń tómendegi za’ru’rli nızamların ashıwǵa alıp keledi:

1. Metalldı ózgermeytuǵın tolqın uzınlıqdaǵı jarıqlıq menen kórsetilgende waqıt birligi ishinde

jarıqlıq urib shıǵaradıǵan elektronlardıń maksimal sanı (yaǵnıy, to'yinish fototoki) jarıqlıq aǵımına tuwrı proporsional bolıp tabıladı

2. Túsip atırǵan jarıqlıq chastotası artpaqtası menen fotoelektronlarning tezligi orta baradı, biraq bul jaqtılıqnıń intensivligine baylanıslı bolmaydı.

3. Fotoeffekt jaqtılıqnıń intensivligine baylanıslı bolmaǵan túrde berilgen metal ushın

fotoeffektning “qızıl shegarası ” dep ataladıǵan anıq minimal chastotada baslanadı.Sırtqı fotoeffekt sırtqı fotoeffekt nızamlarınıń jaqtılıqnıń kvant teoriyası tiykarında ańsatǵana anıqlama beriw múmkin. Bul teoriyaǵa kóre jarıqlıq aǵımınıń úlkenligi vaqt birliginde metal sırtıǵa túsetuǵın jarıqlıq kvantlarınıń sanı menen anıqlanadı. Ha’r bir jarıqlıq kvantı tek bir elektron menen óz-ara tásirlesedi dep qaralsa,fotoelektronlarning maksimal sanı jarıqlıq aǵımına proporsional bolıwı kelip shıǵadı. (fotoeffektning birinshi nızamı ) Electron yutgan jarıqlıq kvantınıń hv energiyası elektronnıń metalldan shıǵıw jumısın orınlawǵa sarplanadı : bul energiyanıń qalǵan bólegi fotoelektronlarning kinetic energiyasıdan ibarat boladı. Buǵan kóre energiyanıń saqlanıw nızamını tómendegishe jaza alamız :

hv=mv²/2+A.

bunda : A- elektronnıń shıǵıw jumısı.

1905-jılda Eynshteyn usınıs etken hám keyinirek tájiriybelerde tastiyiqlangan bul formulanı Eynshteyn teńlemesi dep ataladı.

Eynshteyn teńlemesinen tikkeley kórinip turıptı, wolda, jarıqlıq chastotası artpaqtası menen fotoelektronlarning tezligi artadı hám jaqtılıqnıń intensivligine baylanıslı bolmaydı. Bul juwmaq fotoeffektning ekinshi nızamıǵa sáykes keledi.

Fotoeffekt nızamların úyreniw jarıqlıq haqqındaǵı tiykarǵı bilimlerimizni tereńlestiriw ushın kóp zattı beredi. Sol sebepli fotoeffekt xodisasi úlken ilimiy áhmiyetke iye. Usınıń menen birge fotoeffektning ámeliy (texnikalıq) áhmiyeti da úlken. Ásirese, fotoelementlar jaratılǵannan keyin fotoeffektning hár qıylı qollanıw múmkinshiligi payda boldı. Ishki fotoeffektga tiykarlanǵan fotoelementlarni yarım ótkezgishli fotoelementlar dep ataladı.

Taza kremniyni alıw texnologiyası quramalılıǵı sebepli kremniyli fotoelementlar júdá qımbat turadı. Lekin soǵan qaramay sol zat za’ru’rliki, kremniyli fotoelementlar joqarı temperaturalarǵa shıdam bere aladı, hátte sferik aynalar jardeminde quyash energiyası konsentratsiyasini olarǵa jiberiw múmkin.

A. G. Stoletov fotoeffektga tiyisli tájiriybelerinde birinshi bolıp elektrodlar arasıǵa kishi kernew berip ko'rdi hám ol o'ylagan nátiyje kutilgandan da artıqmash bolıp shıǵadı. Ol ótkergen tájiriybelerdiń sxematik kórinisi 76 - suwretde keltirilgen. Kúshli razryad nayidan shıǵıp atırǵan ultrafioletoviy nurlar O tor arqalı ótip rux plastinkaǵa túsedi hám odan zaryadlı zarralarni urib shıǵaradı. Bul zarralar shınjırǵa jalǵanǵan to'rga túsedi. Galvanometr arqalı

fototok oqadi. Sonday eken, jarıqlıq tásirinde keri zaryadlı zarralar ajralıp shıǵadı. Ultrafioletoviy nurlar keri zaryadlanǵan elektroskop gellegiga túskende elektroskop japıraqshaları demde jabılıwın baqlaw múmkin boladı, yaǵnıy elektroskop tez zaryadsızlanadi. Dıqqat menen gúzetilgende zaryadlanbaǵan plastinka jarıqlıq tásirinde oń zaryadlanadı. Bul hádiyseni judda bayqaǵısh elektroskopdan paydalanǵan halda anıqlaw múmkin. Sonday eken, jarıqlıq tásirinde ajralıp shıǵıp atırǵan zarralar zaryadı hám belgisin tekseriw zárúr bolıp qaldı. 1898- jılǵa kelip Leonard hám Oomson ajralıp shıǵıp atırǵan zarralarning elektr hám magnit maydanda búklemine qaray e/m ni anıqladilar. Anıqlanǵan shama elektron degen zarraga uyqas ekenligi tastıyıqlandi.

Ótkerilgen tájiriybeler tiykarında A. G. Stoletov fotoeffekt ushın

tómendegi nızamlardı jarattı :

1. Statiyadan ajralıp shıǵıp atırǵan fotoelektronlar sanı statiya kórsetilgenligine yamasa oǵan túsip atırǵan jarıqlıq aǵımına sızıqlı baylanıslı, yaǵnıy :
NO~ E yamasa NO~ O. Sonday eken, jarıqlıq statiyaǵa túsip atırǵan jarıqlıq aǵımına tuwrı proporsional eken.

2. Statiyadan ushıp shıǵıp atırǵan fotoelektronlar energiyası

statiyaǵa sırtdan túsip atırǵan jarıqlıq chastotasına tuwrı

proporsional, yaǵnıy :

E0~v, v-jarıqlıq chastotası.

3. Statiyadan ajıralıp atırǵan fotoelektronlar sanı statiyaǵa

sırtdan túsip atırǵan jarıqlıq chastotasına baylanıslı emes.

4. Statiyadan ushıp shıǵıp atırǵan elektronlar energiyası jarıqlıq aǵımına baylanıslı emes. Ftotoeffekt (sırtqı fotoeffekt) nızamların úyreniwde tómendegi tájiriybeden paydalanıladı. Hawası sıpab alınǵan shıyshe ballon ishine katod (fotokatod) hám anod elektrodları ornatıladı. Shıyshe ballonning yon tárepinde arnawlı ornatılǵan shıyshe kvars túńlikten jarıqlıq fotokatodga túsiriledi. Katodga keri, anodga oń kernew beriledi. Anod shınjırındaǵı bayqaǵısh galvanometr fototokni o'lchaydi Eger elektr derekyi shınjırǵa jalǵanbaǵan bolsa, katoddan ajıralıp atırǵan elektronlardıń júdá az bólegi anodga jetip keledi hám galvanometr kishi tokni kórsetedi. Gilt ulansa, maydan tásirinde kishi energiyalı elektronlar da anodga jetip barıwı múmkin.

Biraq jarıqlıq tásirinde katoddan ushıp shıǵıp atırǵan barlıq elektronlar anodga jetip borolmaydi. Katod-anod arasındaǵı maydandı asırsaq, barlıq elektronlar anodga jetip barıwına sharayat tuwıladı. Bul halda galvanometrdegi tok keskin artıp, keyin ózgermay qaladı. Galvanometr arqalı ótip atırǵan tok to'yinish tokı dep ataladı. Eger katod hám anod arasıǵa berilip atırǵan maydan baǵdarını ózgertirsak (derek polyusın ózgertiriledi) hám maydandı asırsaq, fototok ma`nisi nolgacha pasayadi. Eger elektrodlardıń jaylasıwı, forması ózgersa hám elektrodlar arasındaǵı boslıq buzilsa, fototok xarakteristikası ózgeredi. Elektrodlar ushın eń jaqsı forma -sferik kondensator bolıp tabıladı. Katod sfera orayındaǵı kishi ólshemli shar, anod sırtqı elektrod sferasi bolıp tabıladı. I0 to'yinish tokı katod sırtıǵa, materialına hám tazalıǵina hámde temperaturasına baylanıslı boladı. Statiyaǵa túsip atırǵan jarıqlıq intensivligin asırsaq, to'yinish tokınıń ma`nisi asıwını hám fototok xarakteristikası (Voltamper xarakteristikası -VAX) koordinatalar o'qiga salıstırǵanda biroz ońǵa jılısıwını baqlaw múmkin. Bul nızam jarıqlıq intensivligin keń tarawda ózgertirip tekserip kórilgen. Alınǵan nátiyjeler jaqsı tákirarlanadı. suwretge názer tashlasak, eger anodga teris kernew berilsa, fototok ma`nisi qandayda bir-U0 kernewde nolga teń boladı. Bunda sonday juwmaq shıǵarıw múmkin. Oeskari maydan katoddan úlken tezlikde shıǵıp atırǵan fotoelektronlarni keyin basıp qaytaradı hám anodga túsiwine tosqınlıq etedi. Eger fotokatod sırtıǵa túsip atırǵan jarıqlıq chastotasın asırsaq, fototok nolga ıntıladıǵan kernew ma`nisi taǵı orta eken. Basqasha aytqanda, dáslepki berilgen yonuvchi potensial - U0 katoddan shıǵıp atırǵan elektronlardı ustap qololmas eken. Sonday etip, joqarıda keltirilgen tájiriybe nátiyjelerinen sonday juwmaq etiw múmkin:

Elektrodlardı eń qolay jaylastırǵanda da fototok ma`nisi birdan nolga tushmasdan, bálki az-azdan nolgacha tómenlewi kuzatilar eken. Sonday eken,

elektronlar energiyası hár qıylısha eken, deyiw múmkin. Oezligi kishi bolǵan elektronlar kishilew yopuvchi potensialda uslansa, tezlikleri úlken bolǵan elektronlardı toqtatıw ushın úlkenlew yopuvchi potensial beriw kerek. Usı juwmaqlardan (21. 1) formulanıń za’ru’rli fizikalıq áhmiyetke iye ekenligi kelip shıǵadı. Birinshi náwbette, (21. 1) ańlatpa arqalı anıqlanadigan tezlik jarıqlıq tásirinde elektronlar alatuǵın tezlik bolıp tabıladı. Ekinshiden, statiyadan ushıp shıǵıp atırǵan elektronlar energiyası muǵdar tárepten roppa-rosa jarıqlıq energiyasıǵa teń dep bolmaydı. Sebebi, jarıqlıq, mısalı, metal sırtıǵa túskende óz energiyasını kristalldaǵı erkin elektronlarǵa uzatadı, elektronlar óz gezeginde, sırtından shıǵıw ushın belgili energiyanı joǵatadı. Joǵatılǵan energiya metalldan elektronlardıń shıǵıw jumısı ushın sarp etiw boladı.

1.2 Eynshteyn ten’lemesi

Aldınǵı temada kórilgen fotoeffekt nızamların asrimizning baslarıda (1905- y.) Eynshteyn teoriyası tárepinen tiykarlab berildi hám jarıqlıq tásirinde statiyadan azat bolǵan elektronlar alatuǵın energiya menen jarıqlıq chastotası ortasındaǵı muǵdarlıq baylanısıwdı tómendegi teńleme arqalı anıqlaw múmkinligi ko'rsatildi: Eynshteyn tárepinen 1905- jılda jaratılǵan (22. 1) formula hám odan kelip shıǵıs za’ru’rli fundamental nızamlar kóp ótpey A. Eynshteynni Nobel sıylıqına iye etdi. (22. 1) formuladaǵı h = 6, 6

•10 -34 J

•s -Plank usınıs etken mudamǵı. Eynshteyn pikricha, elektron alǵan pútkil energiya oǵan jarıqlıq tárepinen belgili hv porsiya-jarıqlıq kvaniti retinde keltiriledi jáne onı elektron pútkilley „yutadi“. Yutilgan energiya úlkenligi jarıqlıq chastotasına baylanıslı boladı. Sonday eken, electron energiyanı sırtdan aladı ( statiya atomlaridan emes) hám electron energiyası statiyanıń tábiyatına derlik baylanıslı bolmaydı.

Ekinshiden, kvant enegiyasi elektronlardıń energiyasıdan kóp ret úlken hám usınıń sebepinen, dene temperaturasınıń ózgeriwi fotoelektronlar energiyasıǵa júdá kem tásir kórsetiwi kerek. Haqıyqattan da, temperaturanıń fotoelektrik effektke hálsiz tásiri bar ekenligin sońǵı jıllarda ótkerilgen tájiriybeler tastıyıqlaydı. Eynshteyn teoriyasıdan to'yinish fototokining jarıqlıq aǵımına proporsional bolıwın túsindiriw qıyın emes. Oajribalarda usılar anıqlandiki, jarıqlıq aǵımı artpaqtası menen sırtqa túsip atırǵan kvantlar sanı artıp, ajralıp shıǵıp atırǵan elektronlar sanı da artıp baradı. Biraq kvantlardıń ayırım bólegi óz energiyalerin elektronlarǵa beredi, qalǵan bólegi statiyanıń qizishiga sarplanadı. Eynshteyn teoriyası 1916 - jılda Milliken tájiriybelerinde, keyin

1928- jılda P. I. Lukirskiy tárepinen ótkerilgen tájiriybelerde tolıq tastiyiqlandi. Bul eki tájiriybe tiykarında fotoelektronlar energiyasınıń jarıqlıq chastotasına sızıqlı baylanısqanlıǵı hám sol baylanısıwdan h Plank mudamǵısın anıqlaw turadı. A. P. Lukirskiyning sferik kondensatorda ótkergen tájiriybelerinde Plank mudamǵısı kútá úlken anıqlıqda esaplap shıǵıldı. Alınǵan nátiyje bolsa basqa usıllar menen tabılǵan bahalardı tolıq tákirarladi. Eynshteyn teńlemesinen tiykarǵı parametr-elektronlardıń statiyalardan shıǵıw jumısın esaplap toppish múmkin Sonday eken, jarıqlıq chastotasın tájiriybeden anıqlasaq, shıǵıw jumısı A ni esaplaw múmkin. Oajribalar arqalı ańlatpanıń tuwrılıǵı tastiyiqlandi. Sonday etip, metalldı v0 chastotaǵa teń yamasa odan kishi chastotalı jarıqlıq menen yoritsak, eletkronlar metalldan shıqpaydı. v0-fotoeffekt ushın shegaralıq Sonday eken, jarıqlıq chastotasın tájiriybeden anıqlasaq, shıǵıw jumısı A ni esaplaw múmkin. Oajribalar arqalı ańlatpanıń tuwrılıǵı tastiyiqlandi. Sonday etip, metalldı v0 chastotaǵa teń yamasa odan kishi chastotalı jarıqlıq menen yoritsak, eletkronlar metalldan shıqpaydı. v0-fotoeffekt ushın shegaralıq chastota yamasa oǵan uyqas tolqın uzınlıq fotoeffektning qızıl shegarası dep ataladı. Metalldan elektronlardıń shıǵıwı qanshellilik jeńil bolsa, qızıl shegara sonsha úlken, mısalı, sıltıiy metallar (seziy, kaliy, natriy) ushın jaqtılıqnıń ko'rinuvchi diapazonında da fotoeffektni baqlaw múmkin. Kerisinshe, qıyın eriwsheń metallarda fotoeffektni baqlawda jaqtılıqnıń ultrafioletoviy tarawı menen islewge tuwrı keledi. Ourli denelerde joqarıda belgilengenler etkenimizdek, fotoeffekt hádiysesi hár qıylısha chastotalardan baslap gúzetiledi. Fotoeffekt hádiysesin ańsatlaw baqlaw ushın, ádetde, sıltıiy metallar birikpesinen shólkemlesken katodlardan paydalanıladı. Ámelde sırtqı fotoeffekt hádiysesi tiykarında jarıqlıq energiyasını elektr energiyasıǵa aylantıriwshı ásbaplar -fotoelementlardan keń paydalanıladı. Oashqi fotoeffektga tıykarlanıp isleytuǵın fotoelementlar tómendegishe dúzilgen. Ishinen hawası sıpab alınǵan shıyshe ballonning jarıqlıq túsetuǵın sırtı jarıqlıqka bayqaǵısh juqa qatlam menen oralanadı.

Bul qatlam, ádetde, sıltıiy metallarning hár qıylı birikpesinen ibarat bolıp, katod wazıypasın oteydi. Ballon ishine jarıqlıq ótiwi ushın arnawlı shıysheden onsha úlken bolmaǵan taza O „darcha“ qaldıriladi Ballon orayına A metall halqa -anod ornatıladı. K jarıqlıq bayqaǵısh qatlamdan hám A halqadan elektr tarmaqqa jalǵaw ushın jalǵaw úshleri shiǵarıladı. Jaqtılıqnıń bayqaǵısh qatlamı retinde kóbinese

surma - seziyli eritpelerden paydalanıladı, sebebi bunday metallarning shıǵıw jumısı kishi hám olar ko'rinuvchan jarıqlıqda da isleyveradi.

Sonıń menen birge, tek ultrafioletoviy jarıqlıqka bayqaǵısh bolǵan fotoelementlar da tayarlanadı. Oashqi fotoeffektli fotoelementlarda nurlanıw energiyasınıń tek bir bólegigine elektr energiyasıǵa aylanadı, sol sebepli olardan elektr energiyası derekyi retinde paydalanilmaydi. Ádetde, bunday fotoelementlar kórinetuǵın hám ultrafioletoviy nurlar payda etǵan signallar járdeminde elektr shınjırlardı avtomatik basqarıwda isletiledi (mısalı, avtomatik isleytuǵın giltler). Oashqi fotoeffektli fotoelementlarning abzallıqları olardıń noinersialligi (t =10 -6÷10 -7s) hám fototok kúshiniń nurlanıw intensivligine sızıqlı baylanısıwı bolıp tabıladı. Bul bolsa fotoelementlardan fotometrik shamalardı ólshewde paydalanıw múmkinshiligin jaratadı. Óz gezeginde, sırtqı fotoeffektli fotoelementlarning kemshiligi da ámeldegi. Fotoelement járdeminde payda etinadigan toklar júdá kishi tolqınlı uzın nurlanıwlarǵa jetkiliklishe bayqaǵısh bolmaytuǵını hám tayarlanish texnologiyasınıń quramalılıǵı olardıń kemshiliklerine

kiredi. Fotoelementlardagi tokni kúsheytiw maqsetinde geyde shıyshe ballon qandayda bir siyreklashgan gaz menen toldırıladı. Katoddan ushıp shıǵıp atırǵan elektronlar gaz atomlari menen to'qnashib olardı ionlashtiradi. Biraq endi bunday fotoelementlarda tok kúsh jarıqlıq intensivligine proporsional bolmaydı. Fotoelementlar sanaatda O =1, O = 3 hám t.b. atlar menen islep shiǵarıladı.

Oashqi fotoeffektdan ayrıqsha bolıp esaplanıw, ishki fotoeffektda jarıqlıq energiyasını „o'zlashtirgan“ elektronlar endi statiya (yarım ótkeriwshi) den

pútkilley ushıp chiqmasdan, bálki onıń ishinde qalıp ketedi. Anıqrog'i, jarıqlıq kvantı tásirinde statiyadaǵı atomga baylanısqan elektronlar azat elektronlarǵa aylanadı Payda bolǵan azat eletkronlar dene ishindegi azat elektronlar sanını ko'paytiradi, yarım ótkeriwshinde qarsılıqdı sezilerli dárejede azaytadı.

Yarım ótkeriwshilerdi nurlantirish nátiyjesinde yarım ótkeriwshinde erkin zaryad tasıwshılardıń payda bolıwı ishki fotoeffekt dep ataladı. Oashqi hám ishki fotoeffekt ortasındaǵı tiykarǵı parqlardan biri- ishki fotoeffektda erkin zaryadlı zarralar payda etiwde talay kishi energiya sarp etiw boladı. Ekinshisi, sırtqı fotoeffektga salıstırǵanda ishki fotoeffekt salıstırǵanda úlken tolqın uzınlıqlarda da gúzetiledi. Ishki fotoeffektni bir jınslı yarım ótkeriwshilerdi yoritganda olar ótkezgishliginiń ózgeriwiden anıqlaw múmkin. Fotoo'tkazuvchanlik dep ataladıǵan bul hádiyse tiykarında jarıqlıq qabıllaǵıshlar - fotorezistorlarning úlken gruppası jańalıq ashılǵanlıq. Fotorezistorlarda, tiykarınan, kadmiy selenid hám kadmiy sulfid qollanıladı. Bir jınslı bolmaǵan yarım ótkeriwshilerde ótkezgishlikning ózgeriwiden tısqarı potensiallar ayırmashılıǵı -fotoelektr jurgiziwshi kúsh payda boladı. Usı hádiysege fotogalvanik effekt dep ataladı. Bul hádiyseniń sebebi sonda, yarım ótkeriwshiler bir tárepleme ótkezgishlikke iye bolǵanı ushın ótkeriwshi kólemindegi optic tárepten oyatılǵan hám keri zaryadqa iye bolǵan elektronlar óz elektronların joǵatǵan atomlar shamalasıda payda bolatuǵın geweklerden keńislikdegi ajratıladı. Elektron hám tesikler yarım ótkeriwshiniń keri úshlerinde jıynaladı. Nátiyjede foto EYK payda boladı. Oashqi kernew berilmasa da kórsetilgen yarım ótkeriwshine parallel jalǵanǵan qarıydar arqalı elektr tokı oǵada baslaydı. Sol tárzde jarıqlıq energiyası elektr energiyasıǵa tikkeley aylantiriladi. Sonday eken, fotogalvanik elementlerde jarıqlıq signalları belgilengenler etilipgine qalmay, elektr shınjırına jalǵanǵan fotogalvanik element elektr energiyası derekyi retinde da isletiledi. Quyash energiyasını elektr energiyasıǵa aylantıradıǵan fotogalvanik elementler kosmik tekseriwlerde keme ishindegi kishi bir elektr stansiya bolıp xızmet etedi. Olardıń paydalı jumıs koeffitsiyenti ~10% bolıp, kosmik kemeler ushın júdá qolay. Zamanagóy quyash batareyalarında yarım ótkeriwshi túrine qaray foto EYK 1-2 V ni, 1sm2 sırtdan alınatuǵın tok bir neshe on milliamperni quraydı. Házirgi zaman fotometeriyasi, spektrometriyasi, statiya spektral analizi, astrofizika, bilologiya hám basqalardı fotoelementlarsiz oyda sawlelendiriw etip bolmaydı. Infraqızıl spektrlar kóbinese spektrning uzın tolqınlı salasında isleytuǵın arnawlı fotoelementlar járdeminde belgilengenler etiledi. Olar texnikada óndiris processlerin basqarıw hám kontrol etiw, suwret uzatıw hám televideniyada lazerlarga tiykarlanǵan optikalıq baylanıs hám taǵı basqalarda isletiledi. Ishki fotoeffektga tiykarlanǵan birinshi fotoelement 1875- jılda, sırtqı fotoeffekt

tiykarında isleytuǵın birinshi vakuum fotoelementi 1889 - jılda jasalǵan. Rossiyada dáslepki fotoelementlar 1930 jılda P. F. Oimofeyev boshchiligida islep shıǵarıla baslandı. Oashqi fotoeffektga tiykarlanǵan fotoelementlarning taǵı bir ábzelligi- fototokning nagruzka ózgerganda ózgermeytuǵınlıǵı bolıp tabıladı. Sonday eken, fototok ma`nisi qanshellilik kishi bo'lmasin qarsılıgı úlken bolǵan qarıydarǵa jalǵaw múmkin, ekinshi tárepden, qarsılıq ornına sıyımlılıq jalǵaw hám sıyımlılıqdaǵı kernewdi o'lchab, bir qatar za’ru’rli shamalardı, mısalı, stabillashmagan derekten túsip atırǵan jarıqlıq aǵımın, fotosignallarni ólshew mumkin.

Fotonlar. Jarıqlıq basımı. Jaqtılıqnıń ximiyalıq tásiri. Jarıqlıq tábiyatın túsindiriwdegi dualizm-jaqtılıqnıń tolqın hám kvant ózgeshelikleri

1. 
   Jaqtiliqtin’ ximiyaliq basimi
   

Kvant qıyallarǵa kóre jarıqlıq -bul arnawlı zarralar- „foton“lar aǵımı bolıp tabıladı. Fotonlar jarıqlıq tezliginde tarqalıp, belgili energiya hám impulsga iye. Foton energiyası E= hv ańlatpa arqalı, impulsi bolsa p /hcv ańlatpadan anıqlanadı. Hár bir foton tınıshlıqdaǵı massaǵa iye emes (m0= 0) hám jarıqlıq tezliginde massaǵa iye boladı. Usı oy-pikirlerden sonday deyiw múmkin: tınıshlıqda foton ámeldegi bolmaydı. Monoxromatik jarıqlıqda barlıq fotonlar birdey energiya, impuls hám massaǵa iye. Fotonlar - elektromagnit nurlanıw kvantları vakuumda 3•108 m/s tezlik menen tarqaladı. Biraq olardıń qandayda bir ortalıqtaǵı tezligi sol ortalıqdıń absolut sındırıw kórsetkishine baylanıslı boladı, yaǵnıy V=c/n Fotonlar atom, molekula hám ionlarning qandayda bir „g'alayonlangan“ energetikalıq jaǵdaydan „turg'un“ jaǵdayǵa ótiwinde payda boladı. Sonıń menen birge, qandayda bir zaryadlı zarralarning tezleniwi yamasa tormozlanıwında da fotonlar júzege keledi hám olar zaryadqa iye emes.

Jaqtılıqnıń statiyaǵa kórsetilgen tásirinlerin úyreniwdi dawam ettiramiz. Jaqtılıqnıń taǵı za’ru’rli bir tásiri onıń basımı bolıp tabıladı. Jaqtılıqnıń basımı jarıqlıq elektromagnitik teoriyasınıń rawajlanıwda úlken áhmiyetke iye. Jarıqlıq ózi yoritayotgan denelerge basım beriwin Kepler aytqan bolıp, ol óziniń bul ideyasın kometalar quyrıqları formasını úyreniwi tiykarında ilgeri surdi. Jarıqlıq basımı haqqındaǵı ideyanı Nyutonnıń jaqtılıqnıń zarralar teoriyasıdan da túsindiriw múmkin. Bul teoriyaǵa muwapıq, jarıqlıq zarralari jarıqlıq nurını qaytaradıǵan yamasa yutadigan dene sırtıǵa túskeninde foton impulslarining ma`nisi ózgeredi, yaǵnıy basım payda boladı. Maksvell jaqtılıqnıń elektromagnit teoriyası tiykarında jarıqlıq basımı bar ekenligin elektromagnit tolqın bolǵanı ushın ótkeriwshi (ayna yamasa yutuvchi dene) sırtıǵa túskende, sirt tegisliginde jatqan elektr vektorı sol vektor baǵdarı boyınsha tok payda

etadı. Jaqtılıqnıń magnit maydanı sol tokka Amper nızamıǵa tiykarınan sonday kúsh menen tásir etediki, bul kúshnıń baǵdarı jaqtılıqnıń tarqalıw baǵdarı menen birdey boladı. Basım kúshi jarıqlıq intensivligine proporsional boladı. Maksvell

jarıqlıq dástesin parallel dep, jarıqlıq basımı P ni jarıqlıq energiya qısıqlıǵı Ol ga teń dep qaradi. Bunda jarıqlıq tásir qılıp atırǵan statiya absolute qara dene dep qaraladı. Eger jismning qaytarıw koeffitsiyenti nolga teń bo'lmay, qandayda bir R bahaǵa iye bolǵanda, jarıqlıq basımı

P= (1+R) •U
ifoda arqalı esaplanadı. Sirt ideal ayna bolsa, R=1 bolıp, basım ushın P = 2Ol ańlatpanı alamız. Eger 1 sm2 júzege 1 s ishinde normal (tik) túsip atırǵan jarıqlıq energiyası, yaǵnıy kórsetilgenlikti E arqalı ańlatpalasaq, ol halda jarıq - lik energiya qısıqlıǵını Ec ańlatpaǵa almastırsak boladı. Bul ańlatpada c -jaqtılıqnıń boslıqdaǵı tezligi. Sonday eken jarıqlıq basımın taǵı tómendegi kóriniste yozsak boladı :
P=E/c (1+R)
Maksvell esaplawı boyınsha, jarıq kúnde quyash nurları 1 m2 qara sırtqa 0, 4 mkN kúsh menen basım beredi. Jarıqlıq basımın birinshilerden bolıp P. N. Lebedev o'lchadi. 1889 -1900- jıllarda ótkerilgen tájiriybeler sol dáwirdń eń aldıńǵı laboratoriyalarınan birinde (Moskvada) oǵada názik eksperimental apparatda ótkerildi. Lebedev ótkergen tájiriybede júdá jińishke ipga aspa ornatılǵan bolıp, osmada bir neshe jup qanatshalar ámeldegi. Juqa jeńil qanatchalarning biri qoraytirilgan bolıp, ekinshisi bolsa jıltır halda qaldırilgan. Hawası sıpab alınǵan ıdıs ishine jaylastırılǵan K aspa júdá bayqaǵısh burama tárezin skólkemlestiredi. Osmaning búklemi ipga biriktirilgen aynasha hám truba járdeminde gúzetiledi

Oajribalar hár qıylı formadaǵı aspalar járdeminde ótkerilgen edi. Lebedev tájiriybesidegi tiykarǵı qıyınshılıq gaznıń konveksion aǵısları hám radiometrik

tásirinlerdiń bar ekenligi edi. Bul tásirinler úlkenligi tiykarǵı jarıqlıq basımınan bir neshe júz mıń ret úlken bolıwı múmkin edi. Konveksion tásirinler aspa qanatshalar qandayda bir múyeshka og'ib turǵanda bilinedi. Bul tásir jaqtılıqnıń túsiw múyeshine baylanıslı bolmaǵanı ushın Lebedev usı tásirinlerdi jarıqlıq baǵdarını ózgertiw arqalı jónge salıw etdi. Endi radiometrik tásirinlerdi joytıw ballondagi gaz basımın keskin kemeytiw jolı menen ámelge asırıladı. Radiometrik tásir siyreklashgan gazda qanatchaning kórsetilgen hám yoritilmagan tárepleri temperaturaları ayırmashılıǵı esabıǵa júzege keledi. Ballonda qalǵan gaznıń molekulaları qanatchaning ıssılaw tárepinen úlken tezlikde qaytadı, óz gezeginde aspa tepki nátiyjesinde jarıqlıq túsip atırǵan jóneliste búklemge májbúr boladı. Sonday eken, temperaturalar ayırmashılıǵını joytıw ushın júdá juqa qanatshalardan paydalanıw hám ballondagi basımdı keskin kemeytiw kerek, bunda radiometrik tásirinlerdi itibarǵa almasa da boladı. Lebedev ólshewleri jarıqlıq basımınıń Maksvell esaplaǵan teoriyalıq bahaların 20% anıqlıq menen tastiyiqladi. Keyin 1923- jılda Gerlax tájiriybelerinde alınǵan nátiyjeler teoriyalıq esaplawlarda 2% parq bar ekenini kórsetdi. Jaqtılıqnıń ximiyalıq tásiriden fotografiyada paydalanıladı. Fotoplastinka sırtıǵa jarıqlıqka bayqaǵısh Ag Br qatlamı oralanadı. Jarıqlıq túskende qatlamdı Ag hám Br molekulalarına úzindilab, sap gúmis zarralarini ajıratıp shıǵaradı. Payda bolǵan sap gúmis zarralari sanı jarıqlıq intensivligi jáne onıń túsiw waqıtıǵa baylanıslı boladı. Plastinkanıń jarıqlıq kóbirek túsken jaylarında gúmis bromid kristallshalarıniń kóbisinde AgBr dıń birpara molekulaları sap gúmisne shekem

tiklanadi. Nátiyjede plastinkada fotosuratga olinayotgan predmettiń kózge kórinbeytuǵın (jasırın ) suwreti payda boladı. Ashıltirgich tásirinde hesh bolmaǵanda bir Ag Br molekulası sap gúmisdi payda etǵan gúmis bromid kristallarining hár qaysısı sap gúmiske aylanadı. Ag Br molekulaları bolǵan kristallar ashıltirgich menen reaksiyaǵa kirispeydi. Sonday eken, fotosuratga alıw waqtında plastinkanıń qaysı jayına jarıqlıq kóp tushsa, sol jayı kúshlilew qarayadı. Sol usıl menen negativ suwret alınadı. Fotosurat alıwda negativ astıǵa jarıqlıqka bayqaǵısh qaǵaz qóyıladı hám oǵan jarıqlıq túsiriledi. Keyininen qaǵazdaǵı suwret ashıltırıladı hám bekkemlenedi. Sonday tárzde pozitiv suwret alınadı.

2.2 Jaqtiliq kvantlari

Kóz menen tikkeley baqlaw múmkin bolmaǵan ultrafioletoviy hám infraqızıl nurlardı dizimnen ótkeriwden tısqarı, júdá qısqa múddette ótetuǵın processler (ekspozitsiya waqıtı 10 -5-10 -12s bolǵan impulslar) ni súwretke alıwda yamasa

intensivligi júdá kem bolǵan

yorug'lik shıǵıs hám uzaq waqıt ekspozitsiyalashni talap ete-digan processlerdi súwretke alıwda fotografiya úlken járdem beredi. Kinematografiya texnikası pútkilley fotografiya jetiskenliklerine tiykarlanǵan bolıp tabıladı. Joqarıda belgilengenler etkenimizdek, kinoda dawıs jazıp alıw yamasa qayta esittiriw ushın jarıqlıqka bayqaǵısh kinolentaga elektr signallarına aylantirilgan dawıs tolqınları jazıp alınadı. Optikalıq dawıs jazıp alıw apparatınıń ulıwma sxemasın tómendegi suwretde keltiremiz. M mikrofon dawıs terbelislerin elektr signallarına aylantırıp beredi. Bul tok K ku'sheytgish arqalı kúshaytirilib P „optik pıshaq“ arqalı ótedi. „Optikalıq pıshaq“ magnit polyusı arasında bir-

birine júdá jaqın jaylasqan eki metall plastinkadan ibarat. Ózgeriwshen elektr tok payda etǵan magnit maydan plastinkalardı háreketke keltiredi, bunda olar arasındaǵı sańlaq geyde úlkenlesedi, geyde kishilesedi, yaǵnıy kinolenta jolına geyde kóp, geyde kem jarıqlıq ótkerip, dawısdı optikalıq usılda jazadı. Dawısdı qayta esittiriwde dawıs jolı arqalı F fotoelementga jińishke jarıqlıq dástesi jiberiledi. Dawıs jolındaǵı qarańǵılıq jarıqlıq aǵımınıń bir bólegin yutadi. Kinolenta háreketlanayotganda dawıs jolı ótkersip atırǵan jarıqlıq aǵımınıń úlkenligi úzliksiz ózgerip turadı, sol sebepli fotoelement shınjırındaǵı tok da ózgeredi. Payda bolıp atırǵan elektr signalları kúshaytirilib gernayǵa uzatıladı hám qayta dawıs tolqınlarına aylanadı. XX asrga kelip fizika páninde jarıqlıq ózgesheliklerin qatar tájiriybeler arqalı úyrenilinip, jarıqlıq ózin bir waqtıniń ózinde da tolqın, da zarra sıyaqlı tutıwı tolıq tastıyıqlandi. Mısalı, fotoeffektni, jarıqlıq basımın túsindiriwde jaqtılıqnı zarra dep qaraw maqsetke muwapıq bolıp tabıladı. Jarıqlıq interferensiyasi, difraksiyasi hám dispersiyasi sıyaqlı hádiyselerdi túsindiriwde jaqtılıqnıń tolqın tábiyatı arqalı oy-pikirler júritiledi. Infraqızıl nurlanıwlardan baslap, rentgen nurlanıwlarına shekem jaqtılıqnıń tolqın hám kvant ózgeshelikleri áyne kórinetuǵın bo'lar eken. Gamma – nurlanıwlar chastotasınan baslap hám odan úlken chastotalarda jaqtılıqnıń kvant ózgeshelikleri kóbirek kórinetuǵın boladı.

Jaqtılıqnıń tolqın tábiyatı haqqındaǵı qıyallar M. Lomonosov hám L. Eyler tárepinen rawajlantirildi. 19 -ásir baslarıda ingliz alımı T. Yung hám O. Frenel jumısları jarıqlıq tolqın teoriyasınıń úzil-kesil jeńisine alıp keldi. O. Frenel kristallooptika hádiyselerine tolqın teoriyasını qolladı. T. Yung jarıqlıq interferensiyasi hádiysesin kuzatdi. Bul hádiyse jarıqlıq tolqın tábiyatına iye ekenligin kórsetdi. O. Frenel jarıqlıq interferensiyasi tiykarında jaqtılıqnıń tuwrı sızıq boylap tarqalıwını, hár qıylı difraksiya xrdisalarini hám basqalardı túsintirdi. Jaqtılıqnıń sınıwı hám qaytıwıda jaqtılıqnıń qutplanıwını fransuz alımı E. Malyus kuzatdi (1808) hám pánge " jaqtılıqnıń qutplanıwı" terminin kirgizdi. M. Faradey jarıqlıq qutblanish tegisliginiń magnit maydanda búklemin jańalıq ashdı (1846 ) hám elektromagnetizm menen O. arasındaǵı baylanısıwdı, tok kúshi elektromagnit birliginiń elektro-statikalıq birligine qatnası jarıqlıq tezligine teńligin (3-10°sm/s) taptı. J. K. Maksvell elektromagnit maydan túsinigin rawajlantirdi, jarıqlıq da elektromagnit tolqınnan ibarat, degen teoriyanı jarattı. Ol jaqtılıqnıń elektromagnit teoriyasıǵa tıykarlanıp, jaqtılıqnıń hátte basımı bolıwın aytdi jáne onıń san muǵdarın teoriyalıq anıqladi (1873). Onıń teoriyalıq tekseriwleri elektromagnit maydannıń jarıqlıq tezligine teń tezlik menen tarqalıwını kórsetdi. Italyan alımı A. Bartoli bolsa 1876 jılda jarıqlıq basımınıń termodinamik tiykarın jarattı. 1899 jılda P. N. Lebedev birinshi bolıp tájiriybe jolı menen jarıqlıq basımın anıqladi. 1888 jıl de G. Gers

vakuumda tarqalıp atırǵan elektromagnit maydannıń tezligi jarıqlıq tezligine teń ekenligin anıqladi hám J. Maksvell teoriyasını tájiriybe jolı menen tasdikladi.

Jaqtılıqnıń modsalar menen tásirlashuvini 19 -ásir 90 -jıllarında júdá kóp ilimpazlar, atap aytqanda, nemis alımı E. Drude, G. Gelmgols hám G. A. Lorents tekserdiler. Lorents statiya hám jaqtılıqnıń elektromagnit teoriyasını jarattı. Sol teoriya tiykarında O. dagi qatar hádiyselerdi, mas, jaqtılıqnıń dispersiya hádiysesi, dielektrik singdiruvchanlik ye dıń elektromagnit tolqın uzınlıǵı X ga baylanıslı bolıwı hám t.b. ni tekseriw hám túsindiriw múmkin boldı. Klassik elektron teoriya ayırım optikalıq hádiyselerdi túsintirip bere almadı hám teoriya nátiyjeleri tájiriybe nátiyjelerine, mas, tolıq qara jismning issiklik nurlanıwı spektrida energiya bólistiriwi hám basqalarǵa uyqas kelmey qaldı. Bunday qıyınshılıqdı jónge salıw etiw ushın M. Plank jaqtılıqnıń kvant teoriyasını jarattı (1900). O. dıń keyingi rawajlanıwı kvant mexanika teoriyaleri menen baylanıslı. Fotoeffekt hádiysesi ushın Plank teoriyasını A. Eynshteyn rawajlantirib, jarıqlıq kvantı — foton túsinigin pánge kirgizdi (1905). Jaqtılıqnıń elektromagnit teoriyası salıstırmalıq teoriyasınıń jaratılıwıǵa uyqas boldı. O. shártli túrde geometriyalıq O. hám tolqın O. siga, fiziologikalıq O., nochiziqli O. hám basqa hár qıylılarǵa bólinedi. Geometriyalıq O. de jaqtılıqnıń qaytıwı hám sınıwı nızamları tiykarında, yaǵnıy eki ortalıq shegarasıda jaqtılıqnıń sınıwı hám qaytıwı nátiyjesinde ob'yektlarning suwreti payda bolishini túsindiriw múmkin. Ol jaǵdayda fotometriya, jarıqlıq aǵımı, jarıqlıq kúshi, kórsetilgenlik hám jaqtılıqnı miqsoriy ańlatiwshı basqa shamalar qaraladı. Geometriyalıq O. fotometriya menen birge O. texnikası, yaǵnıy optikalıq ásbaplar teoriyası hám ratsional jaqtılandıriw, jarıqlıq dástesin bólistiriw hám yo'naltirish tálimotining ilimiy tiykarları menen da shuǵıllanadı. Tolqın O. sida interferensiya, difraksiya hám jaqtılıqnıń qutplanıwı sıyaqlı yorutlik tábiyatı menen baylanıslı bolǵan hádiyseler uyreniledi. Bul hádiyseler teoriyaleriniń rawajlanıwı jarıqlıq tábiyatın tolıq ashıp beriw menen birge, jaqtılıqnıń qaytıwı hám sınıwı nızamların da túsintirip bere aldı. Jaqtılıqnıń statiya menen tásiri sebepli túr-túrli effektler — mexanik (jarıqlıq basımı, Kompton effekti), jeke optikalıq (jaqtılıqnıń sochilishi, fotolyuminessensiya), elektr (fotoelektr hádiyse), ximiyalıq (foto -ximiya hám fotografiya effektleri), sonıń menen birge, jaqtılıqnıń yutilishi hám sochilishi, issiklik nurlanıwı hám basqa gúzetiledi.

Jaqtılıqnıń yutilishi hám sochilishi reń haqqındaǵı tálimot tiykarın shólkemlestirip, súwretshilik kórkem ónerinde keń isletiledi. Mas, tınıq bolmaǵan ortalıqta jaqtılıqnıń sochilishi fotolyuminessensiya ushın tiykar bolıp

xızmet etedi. Lyuminessensiya hádiysesi házirgi zaman gaz razryad hám lyuminessensiya jarıqlıq dáreklerin jara -tıs maqsetinde qollanıladı. Bul jarıqlıq dárekleri elektr energiyanı talay tejeydi. Olardan lyuminissensiyalanuvchi ekranlar tayarlawda paydalanıladı. Bul ekranlar rentgenologiya, televidenie, ólshew ásbapları hám áskeriy texnikada isletiledi. Fotoelektr hádiysege tiykarınan ólshew ásbapları, túr-túrli jarıqlıq relelari oylap tabıw etildi. O. texnikası hám mashinasozlikda metall yamasa ob'yektni baqlaw jarıqlıq intenferensiyasi hádiysesine tiykarlanǵan. Jarıqlıq difraksiyasi hádiysesi arxitektura akustikasida ultraakustik tolqınlardı optikalıq dizimnen ótkeriwge múmkinshilik beredi. Rentgen nurlarınıń molekulalar, ásirese, kristallardagi difraksiyasi statiyalar strukturasını analiz etiwde za’ru’rli ilimiy hám ámeliy áhmiyetke iye.

Fiziologikalıq O. de adam kóziniń optikalıq qásiyetleri, kóz kemshiliklerin optikalıq qurallar (kóz áynekler, linzalar hám basqalar ) járdeminde tuwrılaw, kóz kesellikleriniń kelip shıǵıwına kóz optikalıq qásiyetleri aynıwınıń tásiri hám basqa máseleler uyreniledi. O. dıń ámeliy qollanıw tarawı keń, mas, spektral analiz salasında atom hám molekulalardıń spektrini tekseriw nátiyjesinde statiyalardıń dúzilisin aniklash múmkin. Spektral analiz astronomıya, geol., biol., medicina, topraqshunoslik, kórkem ónershunoslik hám kriminalistika jumıslarında ; metallurgiya, mashinasozlikda, neft, ximiya sanaatı, jeńil sanaat, geologiya-qıdırıw jumısları hám basqa de qollanıladı.Jarıqlıq tezligi - elektromagnit (atap aytqanda, jarıqlıq ) tolqınlarınıń tarqalıw tezligi; fizikaning tiykarǵı mudamǵılarınan biri; hár qanday fizikalıq tásirinlerdiń eń joqarı shegaralıq tarqalıw tezligi; eń anıq ma`nisi s=299 792 458 m/s. Yamasa. t. materiallıq denelerdiń tolıq energiyasını olardıń massası menen bog'laydi: Ye=ts2. Jaqtılıqnıń ortalıqtaǵı tezligi s' ortalıqlardıń sındırıw kórsetkishi p menen baylanısqan bolıp, mudamı s den kishi boladı. Yamasa. t. ni tikkeley hám tikkeley bolmaǵan anıqlaw múmkin. Yamasa. t. ni dáslep 1676 jılda Daniyalıq astronom O. K. Ryomer anıqladi. Ol Yupiter planetası joldaslarınıń tutılıwları arasındaǵı waqıt ózgeriwine qaray s=300 870 ± 2 700 km/s ga teń ekenligin taptı. Keyininen (1728 jılda ) ingliz astronomı J. Bradley juldızlardıń jarıqlıq aberratsiyalarini gúzetip Yamasa. t. ni anikdadi. Jerde Yamasa. t. dıń ma`nisin birinshi bolıp 1849 jılda fransuz fizigi A. I. L. Fizo tishli dóńgeleklerdiń aylanıwı nátiyjesinde payda bolǵan jarıqlıq nurınıń anıq aralıqqa barıp qaytıw waqtın ólshew usılı arqalı taptı. Ol alǵan nátiyje: 313 300 km/s. Keyingi qádemdi 1862 jılda fransuz fizigi J. B. L. Fuko qoydı. Ol jerlesi D. Arago tárepinen 1838 jılda usınıs etilgen sheńber ayna usılıdan paydalanǵan halda tájiriybe utkazib, s = 298 000 ± 500 km/s ekenligin anıqladi. Fuko jaqtılıqnıń suvdagi tezligi hawadaǵı tezligiden kamligini kórsetdi.

Fizo hám Fuko usılına moslashgan tájiriybeler keyin kóp ret túr-túrli ózgerisler kiritilgen halda basqa ilimpazlar tárepinen da ótkerilgen. Bular arasında amerikalıq fizikalıq A. Maykelson óziniń aylanba prizma usılıda Fizoning tishli dóńgelek hám Fukoning aylanba ayna usıllarındaǵı kemshiliklerdi jónge salıw etip Yamasa. t. dıń " jańa" ma`nisin taptı. Bul usıl nátiyjesi: s— 299 890 ± 60 km/s. Hawanıń bir jınslı emasligi Yamasa. t. ni anıqlaw ólshewge tásir etedi. Maykelson hawasız trubadan paydalanadı hám s=299 796 ± 4 km /s nátiyjeni aladı (1926 ). Yamasa. t. dıń bul ma`nisi sol waqıtta eń tuwrısı bolıp, ol fizikalıq shamalardıń xalıq ara kesteine kiritilgen. 19 -asirde Yamasa. t. ni ólshew fizikada úlken áhmiyetke ıyelewi menen birge, taǵı bir ret jaqtılıqnıń tolqınlar teoriyasını tasdikladi, optikalıqaning elektromagnetizm teoriyası menen baylanıslılıǵın biliw hámde J. K. Maksvell tárepinen 1864—73 jıllarda jaqtılıqnıń elektromagnetizm teoriyasını jaratıwda úlken tayansh boldı. Tikkeley bolmaǵan usıllar tómendegiler: barlıq juldızlar aspan gúmbezinde ellips (sfera) boylap háreketlenedi; olardıń qısqa o'klari Jerden Df = 20, 47" múyesh astında kórinedi. Bul jarıqlıq aberratsiyasi sebepli, yaǵnıy Jerdiń Quyash átirapında g) =29, 8 km/s tezlik menen háreketleniwinen payda boladı. Jerden juldızlardı baqlaw ushın teleskop trubasini Jer háreketi tárepke og'dirish kerek. Ol waqıtta iyiw múyeshi tangensi tgcp= ^?. Bul usıl nátiyjesi: s ==299 640 ± 750 km/s. Elektr zaryadı hám elektrostatik ólshew birlikleri qatnasıdan ibarat elektrodinamik mudamǵını aniklash (nemis fiziklari R. Kolraush hám V. Veber; 1856 ), jaqtılıqnıń chastota hám tolqın uzınlıǵı belgili bolǵanda Yamasa. t. ni aniklash usılları da bar. Házirgi waqıtta Yamasa. t. ni ólshew Fizo usıllarınń zamanagóylashtirilgan usılların, jarıqlıq modulyasiyasini qóllaw arqalı ámelge asırıladı. Lazer nurlarınan hám chastotası barkarorlashtirilgan ultradawıs modulyatoridan paydalanıw usılı arqalı o'lchangan Yamasa. t. dıń aniklik dárejesi ádewir joqarı bolıp, alınǵan nátiyje s= 299 792, 5 ±0, 15 km/s ni skólkemlestiredi. 1972 jılda amerikalıq alım K. Ivenson óz xızmetkerleri menen birge seziy chastota standartı arqalı anıqlaw nátiyje alǵan : s= 299 792 456, 2 ± 0, 2 m/s. Xalıq ara pán hám texnika sanıy maǵlıwmatlar komiteti bas assambleyasining 1973 jıldaǵı qararıǵa qaray vakuumdaǵı Yamasa. t. dıń ma`nisi s = 299 792 458 ± 1, 2 m/s dep qabıl etilgen.[1]

Jarıqlıq tezligi - elektromagnit (atap aytqanda, jarıqlıq ) tolqınlarınıń tarqalıw tezligi; fizikaning tiykarǵı mudamǵılarınan biri; hár qanday fizikalıq tásirinlerdiń eń joqarı shegaralıq tarqalıw tezligi; eń anıq ma`nisi s=299 792 458

m/s. Yamasa. t. materiallıq denelerdiń tolıq energiyasını olardıń massası menen bog'laydi: Ye=ts2. Jaqtılıqnıń ortalıqtaǵı tezligi s' ortalıqlardıń sındırıw kórsetkishi p menen baylanısqan bolıp, mudamı s den kishi boladı. Yamasa. t. ni tikkeley hám tikkeley bolmaǵan anıqlaw múmkin. Yamasa. t. ni dáslep 1676 jılda Daniyalıq astronom O. K. Ryomer anıqladi. Ol Yupiter planetası joldaslarınıń tutılıwları arasındaǵı waqıt ózgeriwine qaray s=300 870 ± 2 700 km/s ga teń ekenligin taptı. Keyininen (1728 jılda ) ingliz astronomı J. Bradley juldızlardıń jarıqlıq aberratsiyalarini gúzetip Yamasa. t. ni anikdadi. Jerde Yamasa. t. dıń ma`nisin birinshi bolıp 1849 jılda fransuz fizigi A. I. L. Fizo tishli dóńgeleklerdiń aylanıwı nátiyjesinde payda bolǵan jarıqlıq nurınıń anıq aralıqqa barıp qaytıw waqtın ólshew usılı arqalı taptı. Ol alǵan nátiyje: 313 300 km/s. Keyingi qádemdi 1862 jılda fransuz fizigi J. B. L. Fuko qoydı. Ol jerlesi D. Arago tárepinen 1838 jılda usınıs etilgen sheńber ayna usılıdan paydalanǵan halda tájiriybe utkazib, s = 298 000 ± 500 km/s ekenligin anıqladi. Fuko jaqtılıqnıń suvdagi tezligi hawadaǵı tezligiden kamligini kórsetdi.

Fizo hám Fuko usılına moslashgan tájiriybeler keyin kóp ret túr-túrli ózgerisler kiritilgen halda basqa ilimpazlar tárepinen da ótkerilgen. Bular arasında amerikalıq fizikalıq A. Maykelson óziniń aylanba prizma usılıda Fizoning tishli dóńgelek hám Fukoning aylanba ayna usıllarındaǵı kemshiliklerdi jónge salıw etip Yamasa. t. dıń " jańa" ma`nisin taptı. Bul usıl nátiyjesi: s— 299 890 ± 60 km/s. Hawanıń bir jınslı emasligi Yamasa. t. ni anıqlaw ólshewge tásir etedi. Maykelson hawasız trubadan paydalanadı hám s=299 796 ± 4 km /s nátiyjeni aladı (1926 ). Yamasa. t. dıń bul ma`nisi sol waqıtta eń tuwrısı bolıp, ol fizikalıq shamalardıń xalıq ara kesteine kiritilgen. 19 -asirde Yamasa. t. ni ólshew fizikada úlken áhmiyetke ıyelewi menen birge, taǵı bir ret jaqtılıqnıń tolqınlar teoriyasını tasdikladi, optikalıqaning elektromagnetizm teoriyası menen baylanıslılıǵın biliw hámde J. K. Maksvell tárepinen 1864—73 jıllarda jaqtılıqnıń elektromagnetizm teoriyasını jaratıwda úlken tayansh boldı. Tikkeley bolmaǵan usıllar tómendegiler: barlıq juldızlar aspan gúmbezinde ellips (sfera) boylap háreketlenedi; olardıń qısqa o'klari Jerden Df = 20, 47" múyesh astında kórinedi. Bul jarıqlıq aberratsiyasi sebepli, yaǵnıy Jerdiń Quyash átirapında g) =29, 8 km/s tezlik menen háreketleniwinen payda boladı. Jerden juldızlardı baqlaw ushın teleskop trubasini Jer háreketi tárepke og'dirish kerek. Ol waqıtta iyiw múyeshi tangensi tgcp= ^?. Bul usıl nátiyjesi: s ==299 640 ± 750 km/s. Elektr zaryadı hám elektrostatik ólshew birlikleri qatnasıdan ibarat elektrodinamik mudamǵını aniklash (nemis fiziklari R. Kolraush hám V. Veber;

1856 ), jaqtılıqnıń chastota hám tolqın uzınlıǵı belgili bolǵanda Yamasa. t. ni aniklash usılları da bar. Házirgi waqıtta Yamasa. t. ni ólshew Fizo usıllarınń zamanagóylashtirilgan usılların, jarıqlıq modulyasiyasini qóllaw arqalı ámelge asırıladı. Lazer nurlarınan hám chastotası barkarorlashtirilgan ultradawıs modulyatoridan paydalanıw usılı arqalı o'lchangan Yamasa. t. dıń aniklik dárejesi ádewir joqarı bolıp, alınǵan nátiyje s= 299 792, 5 ±0, 15 km/s ni skólkemlestiredi. 1972 jılda amerikalıq alım K. Ivenson óz xızmetkerleri menen birge seziy chastota standartı arqalı anıqlaw nátiyje alǵan : s= 299 792 456, 2 ± 0, 2 m/s. Xalıq ara pán hám texnika sanıy maǵlıwmatlar komiteti bas assambleyasining 1973 jıldaǵı qararıǵa qaray vakuumdaǵı Yamasa. t. dıń ma`nisi s = 299 792 458 ± 1, 2 m/s dep qabıl etilgen.[1]

Jaqtiliq nurlari tarqaliw jo’nelisin ko’rsetetug’in siziq

Hár qıylı mámleketlerde, jarıqlıq kúshiniń ólshem birligi retinde, 1948 jılǵasha sham yamasa jalın jarıqlıǵına tiykarlanǵan hár qıylı ólshew birliklerinen paydalanılǵan. 1848 jılda onıń ornına, Plank radiatorining (qara jismning) platinaning qatıw temperaturasıdaǵı jarıqlıǵına tiykarlanǵan jańa birlik: " jańa /sham" engizildi. Bul kórinistegi ólshem birligi, Jaqtılandıriw boyınsha Xalıq ara Komitet (CIE) hám O'TXQ tárepinen 1937 jıldan aldın tayarlanǵan bolıp, ol O'TXQ dıń 1946 -jıldaǵı sheshimi menen daǵaza etilgen edi. Ol, 1948 jıldaǵı, 9 - O'TXK tárepinen qabıl etilgen bolıp, bul konferensiyada, ólshem birligine jańa xalıq ara at - kandela, hám ramziy belgi cd kirgizildi; 1967-jıldaǵı 13-O'TXK de (Rezolyutsiya 5, CR, 104 hám Metrologia, 1968, 4, 43-44) bul tariypga ońlaw kiritilgen.

1979 jılda, Plank radiatorining joqarı temperaturalarda ámelde qóllawdıń qıyınlıǵı sebebiden hám radiometriya salasında payda bolǵan jańa múmkinshilikler, yaǵnıy optikalıq nurlanıw kúshiniń ólshew tiykarında, 16 -O'TXK(1979 jıl, Rezolyutsiya 3, CR, 100 hám Metrologia, 1980, 16, 56 ) kandelaning jańa tariypini qabılladı :

Kandela - berilgen jóneliste chastotası 540

•1012 gerts bolǵan monoxromatik nurlanıw taratıwshı derektiń jarıqlıq kúshine teń, bul nurlanıwdıń energetikalıq jarıqlıq kúshi, sol jóneliste 1/683 Vatt bóliw steradianni skólkemlestiredi. Bunnan kelip shıǵadıki, chastotası 540•1012 gerts bolǵan monoxromatik nurlanıwdıń spektral lyuminessensiya effekti anıq 683 lyumen bóliw vattga teń. K = 683 lm/Vt = 683 cd•sr/Vt

Juwmaq

Sonday eken, kristallarda jarıqlıq tarqalıwıda bolatuǵın tiykarǵı optikalıqaviy hádiyse bul nurning ekilenip sınıwı, yaǵnıy kristalga túsken jaqtılıqnıń sınıwı nátiyjesinde ekige ajırasıwı bolıp tabıladı. Kristall dielektriklar optikalıq anizatrop bolıwı kerek sonda olardan jarıqlıq ótkeninde jaqtılıqnıń optikalıq ózgeshelikleri kristalning baǵdarına baylanıslı boladı bunıń nátiyjesinde jaqtılıqnıń ekilenip sınıwı dep atalǵan xodisa júz beredi. Bul hádiyse island shpati ushın 1670-jılda Erazm Bartolomin tárepinen gúzetilgen

Paydalanilg’an a’debiyatlar ha’m saytlar

1. I. V. Savelov “Ulıwma fizika stul” 3-úshek Tashkent 1976.

2. F. X. Tuxvatullin, Sh. Fayzullayev, A. Jumaboyev, G. Murodov “Optikalıqa” oqıw qóllanba 1-bólim. Samarqand.

3. G. S. Landsberg “Optikalıqa” Tashkent - “oqıtıwshı ” 1981.

4. D. V. Suvuxin «Optikalıqa». M. Nauka, 1960.

Paydalanılǵan saytlar

www. uzreferat. ucoz. net

www. title. ru

www. zıyanet. uz