Fizika2 kursi bo’yicha yakuniy nazorat savollari

Gyuygens – Frenel prinsipi. Difraksiyaning aniq nazariyasi juda murakkabdir. Shu sababli, Gyuygen-Frenel prinsiplariga asoslangan taqribiy usullar katta axamiyatga ega bo‘ladi.
Gyuygens prinsipiga asosan, AB to‘lqin frontining har bir nuqtasini ikkilamchi sferik to‘lqinlar manba’i deb hisoblash mumkin
Frenel esa, bu prinsipga, ikkilamchi to‘lqinlar o‘zaro ta’sirlashib interferensiya manzarasini hosil qilishi mumkin, degan fikrni qo‘shimcha qildi.
М₁ yorug‘lik manba’ini ixtiyoriy yopiq  sirt bilan o‘raymiz (2- rasm). d sirt elementining hosil qilgan tebranishining R nuqtaga siljishi quyidagiga teng bo‘ladi:

30. 
    Difraksion panjara. Rentgen nurlar difraksiyasi.
    

Difrakstion panjara. Bir-biridan bir xil masofada joylashgan juda ko’p sonli bir xil to’siq va tirqishlar to’plami difrakstion panjara deb ataladi.

Difrakstion panjarani 1821 yilda Franstuz fizigi Fraungofertomonidan qo’llangan. NC=a to’siq MN=b tirqish. Ҳar bir tirqishdan yorug’lik o’tib ҳar xil tomonga tarqaladi. Soddalik uchun bitta yo’nalishni olamiz. j - yorug’lik nurini og’ish burchagi, tirqishdan o’tayotgan yorug’lik nurlarini ekranning V nuqtasiga linza yig’ib beradi. Qo’shni ikki tirishdan chiqib keluvchi ikki nur orasidagi optik yo’l farqi D=(a+ b) sin j

30. 
    Yorug‘lik dispersiyasi va uning klassik elektron nazariyasi
    

Moddaning optik xususiyatini yorug‘likning to‘lqin uzunligi yoki chastotasiga bog‘liq bo‘lishi yorug‘likning dispersiyasi deb ataladi.
Har bir moddada uning o‘lchov birligi sifatida, moddaning dispersiyasi, ya’ni vakuumdagi sindirish ko‘rsatkichidan yorug‘likning to‘lqin uzunligi bo‘yicha olingan xosila ishlatiladi. Ko‘p xollarda bu xosila qiymati manfiydir, ₀oshishi bilan sindirish ko‘rsatkichi qiymati kamayadi.

30. 
    Yorug‘likning yutilishi va sochilishi.
    

Jismga oq nur tushganda, u alohida uzunlikdagi to‘lqinlarni yutib, shu to‘lqin uzunligi atrofida sinish ko‘rsatkichini to‘lqin uzunligiga bog‘liq ravishda o‘sishini va anomal dispersiyani kuzatilishini ta’minlaydi (3- rasm).
Yorug‘likni yutuvchi jismdan o‘tgan nurlarni spektrga ajratsak, xar xil rangli fonda qorachiziqlar va yutilgan nurlar to‘lqin uzunligiga tegishli kengroq sohalar kuzatiladi. Bunday chiziqlar majmuasi jismning yutilish spektrini beradi.

30. 
    Yorug‘likning qutblanishi.
    

Yorug‘lik vektorining tebranishlari yo‘nalishlari qandaydir usul bilan tartibli holatda bo‘lsa u yorug‘lik qutblangan deb hisoblanadi.
Tabiiy yorug‘likda har xil yo‘nalishdagi tebranishlar tez va tartibsiz ravishda bir-biriga o‘rnini bo‘shatib turadi.
Tabiiy yorug‘likni qutblangan yorug‘likka aylantirish jarayoni - yorug‘likni qutblaninishi, uni amalga oshiruvchi qurilma - qutblantirgich (polyarizator) deb ataladi. Bunday qurilmalar qutblanish tekisligiga parallel tekislikda bo‘lgan tebranishlarni erkin o‘tkazadi va qutblanish tekisligiga perpendikulyar bo‘lgan tebranishlarni to‘la yoki qisman ushlab qoladi.

30. 
    Qo‘sh nur sinishi.
    

Yorug‘lik qandaydir kristalldan o‘tganda, yorug‘lik nuri ikkita nurga ajraladi. Qo‘sh nursinishda bitta nur odatdagi sinish qonunini qanoatlantiradi, tushayotgan nur va normal tekisligida yotadi. Bu nur odatdagi nur deb ataladi. Nur normal bo‘lib tushganda ham, odatdan tashqari nur boshlang‘ich yo‘nalishdan og‘ishi mumkin, burchak ostida tushganda esa, tushayotgan nur va sinish sirtiga normal tekisliklarda yotmaydi. Bu esa odatdagi va odatdan tashqari bo‘lgan nurlarning sinish ko‘rsatkichlari xar xil ekanligini bildiradi yoki kristallda har xil tezliklar bilan tarqaladilar.
Qo‘sh nur sinish xodisasi, kubik kristallardan tashqari, barcha tiniq kristallarda kuzatiladi.

30. 
    Qutblanish tekisligining burilishi
    

Yorug’lik ayrim moddalardan o’tganda, yorug’lik vektori tebranishi tekisligining aylanishi kuzatiladi. Bunday imkoniyatga ega bo’lgan moddalar, optik aktiv moddalar deb ataladi. Bular – kvarts, shakar eritmasi va boshqalardan iboratdir.
Optik aktiv moddalarda, qutblanish tekisligining burilish burchagi nur bosib o’tgan yo’lga to’g’ri proportsionaldir. Kristallarda:


, (23.6)

Eritmalarda esa, qutblanish tekisligining aylanish burchagi eritma kontsentratsiyasiga ham bog’liq bo’ladi:

, a - koeffitsient qutblanish tekisligining solishtirma aylanish ko’rsatkichi deb ataladi va u tushayotgan yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’liqdir

30. 
    Issiqlik nurlanishi.
    

Issiqlik nurlanishi. Nurlanishning eng ko’p taqralgan-jismlarni qizdirish orqali vujudga keltiriladigan nurlanishdir. Nurlanishning bu turi issiqlik (yoki temperaturaviy) nurlanish deb ataladi.
Issiqlik nurlanishning oqimi deganda birlik vaqtda shu yuza orqali o’tayotgan nurlanish energiyasi tushuniladi.

30. 
    Absolyut qora jismning nurlanish qonunlari.
    

Agar r_l,T=1 va a_l,T=0 bo’lsa jismga tushayotgan nur to’la qaytariladi. Bunday jism ayusolyut oq jism deyiladi. Agar r_l,T=0 va a_l,T=1 bo’lsa, jismga tushayotgan nur to’la yutiladi. Bunday jism ABSOLYUT QORA JISM deb ataladi.
Kirxgof qonuni. Nurlanayotgan jismning birlik sirtidan ҳamma yo’nalish bo’ylab chiarayotgan energiya oqimi jismnig energiya- viyyorituvchanligi deb (Re) ataladi. intervalining kichik qiymatida dR’ oqim ga proporstional bo’ladi.
(5)
-jismning nur chiarish qobiliyati deb ataladi.

30. 
    Fotoeffekt.
    

Absolyut qora jismning issiqlik nurlanishini yorqin tushuntirgan Plank gipotezasi, fotoeffekt xodisasini ham tushunib yetishda o‘z ifodasini topdi va u kvant nazariyasini shakllantirishda katta ahamiyatga ega bo‘ldi.
Fotoeffekt – tashqi, ichki va ventilli bo‘lishi mumkin.
Elektromagnit nurlanish ta’sirida moddalardagi elektronlarning tashqariga chiqish xodisasi tashqi fotoelektrik effekt (fotoeffekt) deb ataladi. Tashqi fotoeffekt asosan qattiq jismlarda (metallar, yarimo‘tkazgichlar, dielektriklar), hamda gazlardagi alohida atom va molekulalarda (fotoionlashish) kuzatiladi.
Fotoeffekt Gers tomonidan 1887 yilda birinchi marta kuzatilgan. U, gazlarni uchqun chiqish davrida ultrabinafsha nurlanish bilan nurlatganda razryad jarayonining kuchayishini kuzatgan.

30. 
    Tashqi fotoeffektning qonunlari va kvant nazariyasi.
    

Fotoeffekt xodisasini birinchi marta Stoletov mukammal o‘rgangan. Fotoeffekt xodisasini o‘rganuvchi qurilma tuzilishi 6- rasmda keltirilgan.
Vakuum trubkadagi К-elektrod katod deb ataladi va u tekshirilayotgan xar xil metallardan tayyorlanadi.
А– elektrod anod deb ataladi va metall to‘rdan iborat bo‘ladi. Ikkala elektrod tashqi kuchlanishga ulangan bo‘lib, R o‘zgaruvchan qarshilik (potensiometr) yordamida kuchlanish qiymati va ishorasini o‘zgartirish mumkin. O‘rganiladigan metall (katod) monoxromatik yorug‘lik bilan yoritilganda xosil bo‘ladigan tokni zanjirga ulangan milliampermetr orqali o‘lchash mumkin. O‘tkazilgan tajribalar natijalariga asoslanib Stoletov quyidagi qonuniyatlarni o‘rnatdi:
1) metallardagi fotoeffekt xodisasiga ultrabinafsha nurlar ko‘proq ta’sir ko‘rsatadi;
2) yorug‘lik ta’sirida moddalar asosan manfiy zaryadlarni yo‘qotadi;
3) yorug‘lik ta’sirida xosil bo‘ladigan tok kuchi uning jadalligiga to‘g‘ri proprsionaldir.

30. 
    Yorug‘lik bosimi. Kompton effekti.
    

Kompton effekti. Yorug’likning foton tabiati Kompton effekti deb atalgan ҳodisada yorin namoyon bo’ladi. 1923 yilda A.Kompton rentgen nurlarining turli moddalarda sochilishini o’rganib, sochilgan nurlar tarkibida birlamchi to’lqin uzunligi l bilan bir qatorda, undan katta l₁ to’lqin uzunlikka ega bo’lgan nurlarning ҳam borligini sezgan. Tajribalarda tushayotgan va sochilgan nurlar to’lqin uzunliklarining farqi Dl=l₁-l₀ birlamchi to’lin uzunlik l ga ҳam, sochuvchi modda tabiatiga ҳam bog’liq bo’lmay sochilish burchagiga bog’liq bo’lib quyidagi qonuniyatga bo’ysinishi aniqlandi. Bu effektga energiya va impulsni salanish qonunlarini tatbiq etish mumkin,

30. 
    ^*Modda zarrachalarining korpuskulyar-to’lqin dualistik tabiati.
    

Atom tuzilishi haqidagi yangi tasavvurlar birinchi bor 1904-yilda nazariy yo’l bilan Tomson tomomidan kashf qilingan. Uning hisoblashicha atomning radiusi - 1 Angstrem tartibida ekan.
1911-yilda Rezerford -zarrachalar bilan o’tkazilgan tajriba natijalariga asoslanib, Tomson modelining noto’g’ri ekanligini isbotladi. Rezerford modeliga asosan, atom markazida musbat yadro va bu yadroning atrofida, Quyosh atrofidagi planetalar kabi, manfiy zaryadlangan elektronlar aylanadi, atomning 99 % massasi yadroda jamlangan. Bu modelni atomning planetar modeli deb atalgan. Keyinroq bu modelning ham kamchiliklari borligi aniqlangan.

30. 
    Vodorod atomi nurlanishining chiziqli spektrlari. Ridberg doimiysi.
    

Siyraklashgan gaz yoki parlar ko‘rinishidagi yakkalangan atomlar ma’lum temperaturalarda alohida spektral chiziqlardan iborat spektr chiqaradi. Shu sababli, atomlarning chiqargan spektrini chiziqli spektrlar deb atashadi.
Shveytsariya fizigi M. Balmer o‘sha davrgacha ma’lum bo‘lgan vodorod atomining spektral chiziqlarini ifodalash uchun quyidagi empirik ifodani keltirib chiqardi:
(25.1)
bu yerda R¹ =1,110⁷m^-1 – Ridberg doimiysidir.

30. 
    Energetik satxlar. Bor postulatlari.
    

Energetik satxlar. Ma’lumki atomdagi elektronlar aniq diskret energetik qiymatlarga ega bo’ladi. Odatda, elektron ega bo’lishi mumkin bo’lgan energiyalarning qiymatlarini ruxsat etilgan energetik qiymatlar deyiladi.
Agar atomlar orasidagi masofa 10^-9m dan kichik bo’lsa, (r<10^-9m) u ҳolda atomlar orasidagi o’zaro ta’sir natijasida atomlarni energetik satxlari elektronlar diskeret energetik qiymatlarga ega bo’lganligi uchun energetik satxlarni joylanishi 1-rasmda ko’rsatilgandek bo’ladi. Bu energetik satxlarni oraliqlari taxminan 10^-22 ev ga teng bo’lib zonalar xosil bo’ladi