|
MAVZU. 33-§. Nurlanish qonunlari va osmon jismlarining fizik tabiatlarini spektral metodlar yordamida o‘rganish
Ko‘pchilik osmon yoritgichlarining nurlanishlari ular haqidagi fizik ma’lu- motlarning manbayi hisoblanadi. Ularning nurlanish spektrini o‘rganish orqali yoritgich manbayining miqdoriy tarkibi, temperaturasi, magnit maydoni, qarash chizig‘i yo‘nalishida harakat tezligi (nuriy tezlik) va ularning boshqa fizik xarakteristikalariga doir ma’lumotlarni olish mumkin. Bunday metod spektral analiz deb yuritilib, u yorug‘likning dispersiya hodisasiga asoslangan. Xususan, qizdirilgan jism sirtidan chiqayotgan nurlanish energiyasi uning absolut temperaturasining 4-darajasiga proporsional. Uning 1 m2 yuzasidan chiqayotgan energiyasi Stefan-Bolsman qonuniga ko‘ra ε = σT4 dan boshlanadi, bunda σ doimiylik σ = 5,67 · 10–8j/(m2 · K · s) ga teng.
Yorug‘lik nurlari elektromagnit to‘lqinlar tarzida tarqaladi. Bunda har bir rangiga bu to‘lqinlarning ma’lum uzunlikdagisi to‘g‘ri keladi. Yorug‘lik nurining spektrida ko‘zga ko‘rinadigan to‘lqin uzunliklari qizil nurlardan binafsha nurlarga tomon taxminan 0,7 mkm dan to 0,4 mkm gacha kamayib boradi. Spektrda binafsha nurlardan keyin turadigan va ko‘zga ko‘rinmaydigan ultrabinafsha
nurlar, sezgirligi bu nurlarda yuqori bo‘lgan fotoplastinkalarda qayd qilinadi. Yoritgichlardan keladigan undan ham qisqa to‘lqinli nurlar rentgen nurlar deyilib, yer atmosferasidan o‘ta olmasligi tufayli ularni Yer atmosferasidan tashqarida, kosmik stansiyalarga o‘rnatilgan maxsus teleskoplardagina kuzatish mumkin. Hozirgi paytda spektrning qizil uchastkasida yotgan infraqizil va radionurlarni ham maxsus qayd qilgich qurilmalar yordamida kuzatish mumkin.
Quyosh va yuduzlar atmosferasi qaynoq gaz bilan qoplangani bois ularning uzluksiz spektri nurlanishi yulduzlar atmosferasidan o‘tishda u yerdagi atomlar tomonidan yutilgani tufayli, qora chiziqlar bilan kesilgan yutilish spektri ko‘rinishini oladi. Shu bois Quyosh va yulduzlarning spektri yutilish spektrlaridir (43-rasm).
Osmon jismining Yerga nisbatan qarash chizig‘i yo‘nalishidagi nuriy tez- ligi uning spektrini tahlil qilish asosida topiladi. Agar yorug‘lik manbayi yerga yaqinlashayotgan bo‘lsa, ularning spektridagi chiziqlarning to‘lqin uzunligi spektrning qisqa to‘lqinli tomoniga kamayadi, agar u uzoqlashayotgan bo‘lsa, u holda chiziqlar spektrning uzun to‘lqinli tomoniga (qizil tomoniga) siljiydi.
c
Bunday hodisani quyidagi formula ko‘rinishida yozish mumkin:
0
1
yoki 0 c ,
0
bu yerda manbaning υ – nuriy tezligini λ0 – qo‘zg‘almas manbadan kelayotgan nurning to‘lqin uzunligi; λ – harakatdagi manbaning to‘lqin uzunligi va c – yorug‘lik tezligi orqali aniqlash mumkin.
Spektrga ko‘ra yoritgichning temperaturasini ham aniqlash mumkin. Jism qip-qizil rangga kirguncha qizdirilsa, uning tutash spektrining qizil qismi qolgan
400 nm 500 nm 600 nm 700 nm
1
2
3
4
5
qismlariga nisbatan ravshan ko‘rinadi. U yanada qizdirilsa, uning spektridagi ravshan sohasi tartib bilan sariq, yashil, keyin havorang qismlarga siljib boradi. Bu hodisa yoritgich spektridagi nurlanish energiyasi maksimumiga mos to‘lqin uzunligining manba temperaturasiga bog‘liqligini Vinning ushbu
λmax T = 0,29 sm.grad
formulasi yordamida aniqlashga imkon beradi.
Nurlanayotgan plazma atomlari Quyosh dog‘ining magnit maydonida bo‘lganda, alohida spektral chiziqning bo‘laklarga bo‘linishi kuzatiladi (ayniqsa, Quyosh dog‘ining yadrosiga tegishli qismida). Bu hodisa Zeeman effekti deb yuritiladi. Zeeman effektiga ko‘ra, kuzatiladigan dog‘ sohasida magnit maydon kuchlanganligi vektorining qarash chizig‘i yo‘nalishiga nisbatan joylashganligiga qarab, spektral chiziq ikkita yoki uchta tashkil etuvchiga bo‘linadi. Bunda magnit maydoni kuchlanganligining kattaligi H, hosil bo‘lgan spektral chiziqlarning chetki komponentalar to‘lqin uzunliklarining ayirmasiga Δλ proporsional bo‘lib, quyidagicha topiladi:
H = k Δλ H ,
bu yerda k – proporsionallik koeffitsiyenti bo‘lib, u spektral chiziqning magnit sezgirligiga bog‘liq bo‘ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
