I bob. Yorug’likning sochilish qonunlari

(A.Smekal 1923 yil). Biroq bu hodisa tajribada molekulyar kombinasion sochilishdan ancha keyin topildi. Ionlarning kombinasion sochish hodisasi 1963 yilda, atomlarning kombinasion sochilish hodisasi 1967 yilda topildi.
Yorug‘likning kombinasion sochilishi hodisasini klassik fizika doirasida turib tushuntirib berish mumkin, lekin uning kvant talqini yorug‘likni kvant tabiatini mohiyatan tasdiqlaydi.
Molekulalar strukturasini, ichki molekulalar va malekulalar aro kuchlarini о‘rganishda, murakkab aralashmalarni taxlil qilish va u yoki bu birikmalarni endentifikasiyalash (ajratish) da kombinasion sochilish usuli muxim anjomdir.
Faraz qilamizki 2 atomli molekula berilgan bо‘lsin. Molekulada asosan uch xil –xarakat bо‘ladi.
1. Molekula atomlaridagi elektronlarning 1 stasionar holatdan 2 chi stasionar holatga о‘tishi.
2. Molekula atomlarining tebranma harakati.
3. Molekula yaxlit holatda x, u, z о‘qlari atrofida aylanishi mumkin. Bu harakatlarning sodir bо‘lishi uchun har xil miqdorda energiya kerak. Shuning uchun ham harakat tufayli hosil bо‘lgan spektrlar kо‘rinishi jihatidan uch xil bо‘ladi.



1-rasm
1. Chiziqli spektrlar;
2. Yо‘l -yо‘l spektrlar;
3. Yalpi spektrlar;
Molekulalar yо‘l -yо‘l spektrni beradi. Agar biz ajrata olish qobiliyati nihoyatda katta bо‘lgan optik asboblar yordamida spektrlarning ultrabinafsha va kо‘rish sohasining aniqroq tekshirsak, bu sohalarda elektron yо‘l -yо‘l spektrlarni borligini kо‘ramiz. Xuddi shunday spektrlarning yaqin infraqizil sohasini tekshirsak tebranma spektrlarni kо‘ramiz. Molekulaning aylanishi tufayli hosil bо‘lgan spektrlar uzoq infraqizil sohada joylashgan. Shunday qilib molekulaning tо‘liq energiyasi

iborat bo‘ladi.
olekuladagi harakatlar mustaqil bo‘lsada ma’lum darajada ular bir-biroviga ta’sir ko‘rsatadi. Shuning uchun ham to‘liq energiya

Tajribalar va nazariy hisoblashlar shuni ko‘rsatadiki

Ko‘rsatish mumkinki,

m_е, m_n - elektron va yadroning massasi.
Bundan

Elektron spektrlar 10000 sm^-1 va yuqorida yotadi. Tebranma spektrlar 100 dan 10000 sm^-1 ga (1100) mkm, aylanma spektrlar 100 sm^-1 pastda ( 100 mkm).
Har bir elektron spektrlar о‘zining tebranma va aylanma spektrlariga ega. Har bir tebranma spektr о‘zining aylanma spektriga ega. Quyidagi rasmda kо‘rish mumkin (2-rasm).

Molekulalarning energiyalari kvantlangan, ya’ni elektron о‘tishlar tebranma spektrlar va aylanma spektrlarini alohida sathda kо‘rsatishimiz mumkin (3-rasm). Yutilish spektrining aylanma, tebranma-aylanma va tebranma-aylanma-elektron spektrlarining hosil bо‘lish chizmasi keltirilgan.

Rasmda kо‘rsatilgan о‘tishlar tufayli hosil bо‘lgan spektrlarning chastotasini

kо‘rinishda yozish mumkin.
Agar Е_el= Е_teb=0 bо‘lsa, u vaqtda faqatgina aylanma spektrlar hosil bо‘ladi. Spektrning kо‘rinishi ancha soddalashadi. Bu vaqtda faqat aylanma holat oralig‘ida о‘tishlar bо‘ladi (1-hol)
bo’lsa (2 –hol)


bo’lsa (3-hol) (2-rasm)

3-holda spektrlar ultrabinafshadan boshlab uzoq infraqizil oblastda yotadi.

Umuman spektrlarni amalda о‘rganishda yutilish va chiqarish spektrlari bir tomondan esa kombinasion sochilish spektrlari deb klassifikasiya qilish ancha qulaylikka ega. Aslini olganda elektron- tebranma-aylanma spektrlarini ham infraqizil yutilish va kombinasion sochilish usullari bilan о‘rganish mumkin. Ammo tebranma aylanma spektrlar (infraqizil yutilish paytida) infraqizil va mikro tо‘lqin sohasida joylashgan. Tebranma-aylanma kombinasion sochilish spektrlari esa kо‘rish sohasida joylashadi. Kombinasion sochilish metodi bilan elektron spektrlarni о‘rganib bо‘lmaydi. Umuman spektrlarni о‘rganishda nazariy va amaliy hisoblashlar parallel ravishda olib boriladi. Elektronning holatini klassik mexanik nuqtai nazaridan garmonik tebranishdan iborat deb

К_el- tebranma holatga bog‘liq bo‘lgan kvazi elastik kattalik.
Xuddi shunday ifodani yadrolarning tebranishi uchun ham yozish mumkin.




К_teb - yadrolarning tebranishi tufayli hosil bo‘ladigan elastik kuchlarni harakterlaydi.

Keltirilgan massa molekula uchun м₁ va м₂ yadrolarning massasi.
Bu ifodalardan
Agar elektron harakatlar energiyasini 1 ga teng desak




 - ma’lum parametrlar
Aylanma tebranma va elektron energiyalarning kvantomexanik bahosini birinchi Bor bilan Oppengeymerlar topgan. Ular energiya operator Н ni

bo‘ladi va energiya uchun

ekanligini topadi.
Shu ifodadagi Е₀ elektron harakatlar energiyasini harakterlaydi.
Е₂ – tebranma, Е₄ – aylanma, qolgan yuqori hadlari esa aralash ta’sirlar energiyasini harakterlaydi.

XULOSALAR

1.Optika rivojlanishida to’rt yirik tarixiy bosqichni belgilab o’tish mumkin. Birinchi qadam greklar tomonidan qo’yilgan. Ular qaytarilgan yorug’likning xususiyatlarini o’rnatgan.Optikaning bu bo’limini katoptrika deb ham yuritishadi (bunday nomlash asosida ko’zgularni grekcha nomlash turadi). Xuddi o’sha paytlarda linzalar xususiyatlari to’g’risida ham ayrim ma’lumotlar o’rnatilgan, lekin faqat XVII asr boshlarida optikaning bu bo’limi jiddiy rivojlanish topgan. Ikkinchi qadam sinish qonunlari tushunilganidan so’ng qo’yilgan. Sinish yorug’likni bir muhitdan ikkinchisiga o’tishida uning yo’nalishi o’zgarishida turadi, masalan xavodan shisha yoki suvga o’tishida (va teskarisi). Optikaning bu bo’limi ko’p vaqt ichida dioptrika deb yuritilgan. Dioptrika ko’p optik asboblarni qurishga asos soladi, uning rivojlanishi XIII asrda ko’zoynak kashf etilganidan so’ng ancha oldinga surilgan. Optikani rivojlanishidagi uchinchi yirik bosqichga XIX asrning boshida yorug’likning to’lqinli tabiati o’rnatilishi asos solgan. Bu qarashlarga binoan yorug’lik nurlar ko’rinishida tarqalmay, balki to’lqin sifatida o’zini namoyonlaydi. Bu xoslikni tushunish muhim ilmiy natiajalarni erishishga olib keldi. Va nihoyat, XX asrning boshida yorug’likning mashhur kvant nazariyasi paydo bo’ldi. Nazariya yorug’lik va aynan zarralari orasidaga o’zaro ta’sir bilan bog’liq juda ko’p va tushunishga qiyin hodisalarning tabiatini o’rnatishga zarur bo’ldi. Yorug’likning kvantaviy nazariyasini yorug’likni to’lqinli nazariyasining atomiy modifikatsiyasi sifatida ko’rish mumkin.
2.Har qanday muhitda yorug’lik tarqalayotganda sochiladi. Bunga sabab elektronlarning majburiy tebranishlari tufayli paydo bo’ladigan ikkilamchi to’lqinlar yorug’lik to’lqini olib kelayotgan energiyaning bir qismini chetga sochib yuboradi. Demak yorug’likning sochilishi uchun yorug’lik to’lqinining o’zgaruvchi maydoni ta’siri ostida tebrana oladigan elektronlar bo’lishi yetarlidir, bunday elektronlar esa har qanday muhitda yetarli miqdorda. Biroq shuni yodda tutish kerakki, bu ikkilamchi to’lqinlar o’zaro kogerent bo’ladi va demak, chetga sochib yuborilgan yorug’likning intinsivligini hisob qilishda ularning o’zaro interferensiyasini e’tiborga olish kerak. Bir jinslimasliklar tufayli bо‘ladigan difraksiya yorug‘likning diffuziyasi yoki