Fizika” fani bo’yicha

Malyus qonuni.

Polyarizatorlardan faqat qutblangan yorug’lik olish maqsadidagina emas, balki nurni qutblangan yoki qutblanmagan nurning tebranish tekisligini aniqlash uchun foydalaniladigan polyarizator analizator deyiladi.

I = I₀ cos² α (8)

Bu ifoda Malyus qonunini ifodalaydi: analizatordan o’tgan yorug’lik intensivligi analizator va polyarizatorning optik o’qlari orasidagi burchak kosinusining kvadratiga proporsionaldir.

Malyus o’zining qonuni yorug’likni to’lqin emas , balki korpuskul deb tasavvur qilish asosida chiqargan. Keyinchalik Arago tomonidan o’tkazilgan aniq fotometrik o’lchamlash Malyus qonunining to’g’riligini tasdiqlaydi.

Nurlanish spektrining turli qismlari turlicha xususiyatga ega bo’lib, o’zlarini turlicha namoyon qiladi. Masalan , λ=(0,40:0,75) mkm intervaldagi nurlanish inson ko’ziga ta’sir qilish xususiyati bilan ajralib turadi. Inson ko’zining turli to’lqin uzunlikli yorug’liklarni sezuvchanlik xususiyati turlicha, to’lqin uzunligi 0,555 mkm bo’lgan nurlanish uchun ko’zning sezgirligi eng katta bo’ladi. agar nurlarning ko’ruvchanlik funksiyasi V(λ) ni 1 ga teng deb olsak, boshqa to’lqin uzunlikli yorug’lik nurlari uchun V(λ) ning qiymati 1 dan kichik bo’ladi. to’lqin uzunliklari 0,40 mkm dan kichik va 0,75 mkm dan katta bo’lgan nurlanishlarning oqimi esa inson ko’zida ko’rish sezgisini batamom uyg’otmaydi.

Lekin, ayrim intervaldagi to’lqin uzunlikli nurlanishlar kimyoviy reaksiya , fotoeffekt yoxud gazlarning ionlanishi kabi jarayonlarni vujudga keltirishi mumkin. To’lqin uzunliklari ancha katta bo’lgan nurlanishlar oqimini esa elektromagnit tebranish konturlari yordamida qayd qilish mumkin. Umuman, nurlanish oqimi quvvat birliklarida o’lchanishi kerak. SI da vatt (Vt) larda o’lchanadi. Lekin nurlanishning ayrim sohalari uchun boshqa birliklar mavjud. Masalan, yorug’lik to’lqinlarining oqimi lyumen (lm) larda o’lchanadi. Mantiqiy jihatdan yorug’lik oqimining birligi asosiy birlik sifatida tanlab olinishi zarur edi. Biroq tarixiy sabablarga ko’ra, SI da yorug’lik kuchining birligi asosiy deb qabul qilingan. Yorug’lik kuchini manba nurlanishining fazoviy burchak birligida to’g’ri keladigan yorug’lik oqimi tarzida aniqlanadi:

I=dΦ/dΩ (1)

Bunda dΦ – etarlicha kichik dΩ fazoviy burchak ichida tarqalayotgan yorug’lik oqimi SI da yorug’lik kuchining o’lchov birligi kandela (kd):540·10¹²Gs chastotali monoxromatik nurlanish chiqayotgan manba yorug’likning energetik kuchi 1/683Vt/Sr ga teng bo’lgan yo’nalishdagi yorug’lik kuchi 1 kandela deb qabul qilingan. Demak, (1) ifodaga asosan, yorug’lik kuchi yo kandela bo’lgan nurlangich 1 steradian (sr) fazoviy burchakda hosil qiladigan yorug’lik oqimi yo lyumen (lm) dir:1lm=1kd˙1sr yorug’lik oqimining o’lchami – J.

Tajribalar asosida to’lqin uzunligi λ=0,555 mkm bo’lgan nurlanishning 1lm yorug’lik oqimiga 0,0016Vt energiya oqimi to’g’ri kelishi aniqlanadi. Shuning uchun A = 0,0016 Vt/lm kattalik yorug’likning mexanik ekvivalenti deyiladi.

Yashil nur uchun ko’ruvchanlik fuksiyasi V(λ)=1 edi. Shuning uchun V(λ)≠1 bo’lgan nurlanishlarning 1 lm yorug’lik oqimi (A/V(λ))Vt energiya oqimi mos keladi. Nurlanish oqimi (Φ) biror yassi parallel plastinka shaklidagi jism tushayotgan bo’lsin. Bu oqim qisman qaytadi (Φqλ) qisman jismda yutiladi. (Φyu) qolgan qismi esa jismdan o’tadi (Φo’) ya’ni Φq+Φyu+Φo’=Φ (2) tenglik bajariladi. Bu tenglikning ikkala tomonini Φ ga taqsimlasak va quyidagi:

Φq/Φ=ρ jismning nur qaytarish qobiliyati:

Φyu/Φ=a jismning nur yutish (olish) qobiliyati;

Φo’/Φ=D jismning nur o’tkazish qobiliyati- belgilashlaridan foydalansak, (2) ifoda ρ+a+D=1 (3) ko’rinishga keladi. Nisbatan qalinroq bo’lgan ko’pgina qattiq jismlar uchun D=0 deb hisoblash mumkin. U holda (3) ifoda ρ+a=1 (4) ko’rinishga keladi. Bu ifoda to’lqin uzunliklari turlicha bo’lgan nurlanishlar uchun o’rinli . Tajribalarning ko’rsatishicha ρ va a ning qiymatlari jismning temperaturasiga va jismga tushayotgan nurlanishning λ to’lqin uzunligiga bog’liq. Shuning uchun T temperaturali jismning λ to’lqin uzunlikli nur qaytarish qobiliyatini ρ _λT nur yutish qobiliyatini esa a _λ..T bilan belgilasak (4) ifodani quyidagi ko’rinishda yozishimiz mumkin: ρ_λT +a_λ..T=1

Umuman ρ_λT va a_λ..T lar 0 dan 1 gacha bo’lgan intervalda o’zgartirish mumkin.

Ikki chegaraviy holni ko’raylik:

1. 
   ρ_λT=1 va a_λ..T=0 , ya’ni jismga tushayotgan nur to’la qaytariladi. Bunday jism absalyut oq jism deb ataladi.
   
2. 
   ρ_λT=0 va a_λ..T=1 , ya’ni tushayotgan nurlanish qaytarilmaydi, u butunlay yutiladi. Bunday jism absalyut qora jism deb ataladi.
   

Tabiatda absalyut oq jism ham , qora jism ham uchraydi. Har qanday jism tushayotgan nurlanishning bir qismini yutsa, qolgan qismini qaytaradi. Ularning bir-biridan farqi shundaki, ba’zi jismlar nurlanishlarning ko’proq qismini yutsa, boshqa jismlar kamroq qismini yutadi. Shuning uchun birinchi xil jismlarni ikkinchilariga nisbatan qoraroq deyish mumkin. Masalan tabiatda mavjud bo’lgan eng qora jism qora kuya uchun ko’runuvchan yorug’lik λ=(0,40:0,75) mkm sohasida, nur yutish qobiliyati 0,99 ga (teng) yaqin. Lekin infraqizil nurlarni kamroq yutadi. Odatda, o’zining xususiyatlari bilan absalyut qora jismdan kam farqlanadigan modeldan foydalaniladi. Bunday model’ juda kichik teshikga ega bo’lgan berk kovak idishdan iborat. Ixtiyoriy to’lqin uzunlikli nur teshik orqali kovakga kirib qolgach uning ichki devorlaridan ko’p marta qaytadigan keyingina qaytib chiqa oladi. Har bir qaytish jarayonida nur energiyasining juda kichik ulushigina kovakdan qaytib chiqishi mumkin. Shuning uchun bunday modelning nur yutish qobiliyati 1 ga yaqin bo’ladi. jismning nur yutish va qaytarish qobiliyatlaridan tashqari yana bir xarakteristikasi mavjudki u T temperaturadagi jismning birlik sirtidan birlik vaqtda nurlanayotgan elektromagnit to’lqinlarning energiyasini ifodalaydi. Bu kattalikni T temperaturadagi jismning nur chiqarish qobiliyati deb ataladi va e₁ orqali ifodalanadi. Ρ va a lar o’lchamsiz kattaliklar, chunki ular jismga tushayotgan nurlanish oqimining ulushi bilan xarakterlanar edi. e₁ esa yuqoridagi ta’rifga asosan, Vt/m² larda o’lchanadi. e₁ to’la nur chiqarishi ya’ni 0<λ<∞ intervaldagi nurlarni chiqarish qobiliyatidir. Bundan tashqari, T temperaturadagi jismning λ to’lqin uzunlikli nur chiqarish qobiliyati e_λ..T kattalikdan ham foydalaniladi. Bu kattalik T temperaturadagi jismning birlik sirtdan birlik vaqtda nurlanayotgan elektromagnit to’lqinlar energiyasini ifodalaydi va (Vt/m²):m=Vt/m³ larda o’lchanadi. absalyut qora jismning nur chiqarish qobiliyatini boshqa jismlarnikidan farq qilish maqsadida E_λ..T deb belgilanadi.

6.