Mustaqil ish Baxshullayev Maruf Reja

Mustaqil ish

Baxshullayev Maruf

Reja:
1.Elektr tebranishlar va ularning differensial va parametrik tenglamalari. Tebranish konturidagi fizik jarayonlar.
2.Atom yadrosining tuzilishi. Massa deffekti va yadro boglanishlar.
3.Yorug’likning qutublanishi. Malyus qonuni. Nurlarning ikkilanib sinish xodisasi. Yorug’likning ikki muxit chegarasida qaytishda va sinishda qutublanish. Bryuster qonuni.
4.Kvant sonlari va ularning manosi. Pauli prinsipi.
5.Foydalanilgan adabiyotlar.


1.Elektr tebranishlar va ularning differensial va parametrik tenglamalari. Tebranish konturidagi fizik jarayonlar.
Tebranish konturida tebranishlar sodir bo‘layotgan vaqtda konturga tashqi kuchlanish berilmaganligi uchun kondensatordagi kuchlanishlar tushishi, g‘altakdagi kuchlanish tushishi

ning yig‘indisi nolga teng bo‘ladi, ya’ni
(3)
ga teng bo‘lib, bu ifodani L ga bo‘lsak va
(4)
deb belgilash kiritsak (3) ifoda
(5)
ko‘rinishga keladi. Bunda tebranish konturining xususiy chastotasidir.
(5) tenglamani echimi
(6)
bo‘ladi.

1-rasm

Bu tenglamadan kondensator qoplamalaridagi zaryad miqdori garmonik qonun bo‘yicha o‘zgarganida, kondensatordagi kuchlanish (7) va zanjirdagi tok kuchi ham

(8)
ko‘rinishda garmonik qonun bo‘yicha o‘zgaradi.
Demak, tok kuchi zaryad va kuchlanishdan faza bo‘yicha ga farq qiladi.Tebranish konturining tebranish davri
(9)
ga teng bo‘ladi. Bu ifoda Tomson formulasi deb yuritiladi.
Elektromagnit tebranishlar ham erkin (so‘nuvchi) tebranishlar va majburiy (so‘nmas) tebranishlardan iborat bo‘ladi.
So‘nuvchi elektromagnit tebranishlarni tebranish konturi hosil qilib, konturdagi tebranishlarni so‘nish darajasi
(10)
ga teng bo‘ladi.
Bunda: - konturdagi tebranishlarni so‘nish darajasi.
R – konturning aktiv qarshiligi.
Konturdagi so‘nuvchi tebranishlarni chastotasi
(11)
ga tengdir.
Bundan so‘nuvchi tebranishlar chastotasining qiymati - konturning aktiv qarshiligi R kamaygan sari xususiy tebranishlar chastotasi - ga yaqinlashib borishi kelib chiqadi.
So‘nmas tebranishlar mavjud bo‘lishi uchun konturga e.yu.k. i davriy ravishda o‘zgaruvchan manba ulanishi kerak. Bu manba konturni sarflangan energiya kamayuvini to‘ldirib turishi sababli tebranish konturining energiyasi doimiy saqlanadi. Bunda konturdagi tebranishlar so‘nmas bo‘lib, uni majburiy tebranishlar deyiladi.
Uch elektrodli elektron lampa (triod lampa) si yordamida so‘nmas elektromagnit tebranishlar hosil qilish mumkin. Bu qurilma lampali generator deb yuritiladi. Lampali generator tebranish konturi va bu konturning L – g‘altagi bilan induktiv bog‘langan L1-g‘altakli triod lanpasidan iborat. LS – konturdagi tebranishlar lampani to‘rida o‘zgaruvchan e.yu.k. ni vujudga keltiradi. Bunga mos ravishda anod toki o‘zgaradi.
Lampaning anod tokini o‘zgarishi LS – konturdagi elektromagnit tebranishlariga monand ravishda sodir bo‘layotgani uchun konturdagi tebranishlar davrida energiya kamayishi anod batareyasining energiyasini sarflash hisobiga avtomatik ravishda kompensatsiyalab turadi. Shu tariqa LC konturda so‘nmas elektromagnit tebranishlar hosil qilinadi.
"Elektromagnit maydon- elektr va magnit holatidagi jismlar mavjud bo‘lgan va ularni o‘rab turadigan fazoning qismidir", - deb fizika tarixida birinchi marta M. Faradey elektromagnit maydon ta’rifini bergan. Kembrej universitetining professori D.K.Maksvell bu g‘oya ustida tadqiqotlar olib borib, 1860 yillarda elektr va magnit hodisalarining yagona nazariyasini -elektromagnitizm nazariyasini yaratdi
Bu nazariya elektromagnit maydon nazariyasi deb atalib u quyidagi ikkita postulatga asoslanadi:
O‘zgaruvchan magnit maydon tufayli uyurmaviy elektr maydon vujudga keladi.
O‘zgaruvchan elektr maydon tufayli uyurmaviy magnit maydon vujudga keladi.
Birinchi postulat elektromagnit induksiya hodisasini, ikkinchi postulat esa magnitoelektrik induksiya hodisasini ifodalaydi. O‘zgaruvchan elektr maydonini Maksvell siljish toki deb atagan. Bu maydon xuddi odatdagi tok singari magnit maydon hosil qiladi. Siljish toki magnit maydon hosil qilish qobiliyati jihatdagina o‘tkazuvchanlik tokiga ekvivalentdir. Siljish toki o‘tkazgichdan o‘tgan vaqtda Joul-Lens issiqligi hosil bo‘lmaydi.
Maksvell elektrodinamikaga asos bo‘lgan, elektromagnit maydon qonunlarini to‘rtta differensial tenglamalardan iborat sistema ko‘rinishda ifodaladi.
Elektr va magnit maydonlari orasida o‘zaro bog‘lanishlar Maksvell tomonidan chuqur o‘rganilib mashhur tenglamalar ko‘rinishda berilgan. Tenglamalarni ishlab chiqish jarayonida Maksvell ikkita asosga tayandi.
I Birinchi asos: Faradey qonuni bo‘yicha o‘zgaruvchan magnit maydonida joylashgan qo‘zg‘almas berk konturda (L) E i - induksiya EYUK vujudga keladi:
; (12)
Bu erda kontur va yuza qo‘zg‘almas bo‘lganliklari uchun vaqt bo‘yicha differensiyalash va yuza bo‘yicha integrallashninng joylarini almashtirish mumkin. Umuman olganda V - vektorning vaqtga ham koordinatalarga ham bog‘liq ekanligi hisobga olingan, shuning uchun integral belgisi ostida vaqt bo‘yicha olingan xususiy hosila yozilgan: .
Boshqa tomondan EYUK ni tashqi kuchlarning kuchlanishi orqali ifodalash mumkin:
; (13)
Bundan Maksvell shunday xulosa qildi: magnit maydonining vaqt bo‘yicha har qanday o‘zgarishi elektr maydonini vujudga keltiradi.
Faradey qonuni bo‘yicha tashqi kuchlarning kuchlanishi elektr maydon kuchlanganligiga teng:

(14)

(14)-tenglama Maksvellning birinchi gipotezasining matematik ifodasi bo‘lib, Maksvell nazariyasining birinchi fundamental tenglamasidir.
Maksvell tenglamasining chap tomonida elektr maydon kuchlanganligining berk kontur bo‘yicha sirkulyatsiyasi yozilgan. Elektrostatik maydonda bunday sirkulyatsiya nolga teng. Ixtiyoriy elektr maydoni esa nopotensialdir.
II. Ikkinchi asos: O‘zgarmas elektr toki zanjirida tok chiziqlari uzluksizdir. Zanjirda kondensator mavjud bo‘lsa o‘zgarmas elektr toki oqib o‘tmaydi (elektr zanjiri uzilgan bo‘ladi), o‘zgaruvchan tok esa bunday zanjirdan oqib o‘tishi mumkin. Bu holda tok chiziqlari kondensator qoplamalarida uziladi, chunki kondensatordan tok o‘tmaydi. Lekin Maksvell shunday g‘oyani ilgari surdiki, bu fikrga asosan, o‘zgaruvchan tok fazoda kondensatorda tok chiziqlari uzilmagan kabi magnit maydonini hosil qiladi.
Lekin biz bilamizki, haqiqatda kondensatorda tok yo‘q. Bu vaqtda magnit maydonini nima hosil qiladi? Kondensatorda o‘zgaruvchan elektr maydoni (kondensator qoplamlaridagi zaryadlar qiymatlari o‘zgarib turadi) magnit maydonini hosil qiladi. Maksvell ikkinchi gipotezasining mazmuni mana shunda.
O‘zgaruvchan elektr maydoni bilan shunday tokni taqqoslasak bo‘ladiki, bu tok qaralayotgan o‘zgaruvchan elektr maydoni hosil qilayotgan kabi magnit maydonini hosil qilsin. Bu tok, "o‘tkazuvchanlik toki" deb ataluvchi harakatlanayotgan zaryadlar tokidan farqli ravishda "siljish toki" deyiladi. Demak, fazoning har bir nuqtasida to‘la tok zichligi:

Ko‘rsatish mumkinki, siljish toki zichligi elektrik siljish vektorining ( ) o‘zgarishi tezligi bilan aniqlanadi:
; ;
Siljish toki hisobga olinsa, Maksvell nazariyasining ikkinchi tenglamasi quyidagicha yoziladi:

(15)
Maksvell tenglamalari sistemasiga Gaussning va vektorlar oqimlari to‘g‘risidagi, umumiy holda o‘zgaruvchan maydonlar uchun ham to‘g‘ri bo‘ladigan ikkita teoremasi kiradi.

(16)

(17)
Maksvellning to‘rtta : (14), (15), (16), (17) integral ko‘rinishdagi tenglamalari hamma klassik elektromagnit hodisalarni ifodalaydi. Maksvell tenglamalari elektr va magnit maydonlarining bir-biri bilan bevosita bog‘liqligini, birortasining o‘zgarishi boshqasini keltirib chiqarishini ko‘rsatadi. Bu maydonlar bir-biri bilan bog‘liqdir. Tabiatda yagona elektromagnit maydon mavjuddir.

Elektr maydon bilan magnit maydon o‘rtasidagi o‘zaro bog‘lanish kashf qilinganidan so‘ng, bu maydonlar bir-biridan mustaqil mavjud bo‘la olmasligi ayyon bo‘lib qoldi. O‘zgaruvchan magnit maydon bor erda o‘zgaruvchan elektr maydoni mavjud bo‘ladi va aksincha.
Bu ikkala maydon bir-biri bilan bog‘langan bo‘lib, ular birgalikda elektromagnit maydonni tashkil etadi. Elektromagnit maydon uyurmaviy xarakterga ega, ya’ni vujudga keltirayotgan maydonning kuch chiziqlari vujudga kelayotgan maydonning kuch chiziqlari bilan konsentrik o‘rab olingan.

2-rasm. Elektromagnit to‘lqinlarning tarqalishi
Bunda: - to‘g‘ri chiziq birlamchi o‘zgaruvchan elektr maydoni.
-gorizontal aylanalar ikkilamchi o‘zgaruvchan magnit maydoni.
- gorizontal aylanalar ikkilamchi o‘zgaruvchan elektr maydoni.
Fazodagi elektromagnit maydon energiyasining zichligi (18)
ga teng bo‘ladi.

3-rasm. Elektromagnit to‘lqinlarning tarqalishi

Bunda E va N – elektr va magnit maydon kuchlanganliklari.

Elektromagnit maydonda elektr va magnit maydonlar energiyalarining zichliklari har bir momentda birday bo‘ladi, ya’ni
ga teng bo‘ladi. Davriy ravishda o‘zgaruvchi elektromagnit maydonning fazoda tarqalish jarayoni – elektromagnit to‘lqin deyiladi. Elektromagnit to‘lqinni o‘zaro perpendikulyar tekislikda yotuvchi elektr maydon kuchlanganlik vektori - va magnit maydon kuchlanganlik vektori - orqali tasvirlash mumkin.
Maksvell nazariyasiga asosan, elektromagnit to‘lqinning biror muhitda tarqalish tezligi shu muhitning elektr va magnit x ususiyatlariga bog‘liq bo‘lib, uning qiymati
(19)
ga teng bo‘lib, vakuum uchun va birga teng bo‘lganidan
(20)
ga teng bo‘ladi.
(20) va (21) ifodadan (21)
kelib chiqadi.
Bunda: c-vakuumda elektromagnit to‘lqinni tarqalish tezligi ga teng.
Elektromagnit maydon energiyasining zichligini elektromagnit to‘lqinni tezligiga ko‘paytirsak birlik vaqtda birlik yuza orqali ko‘chirilayotgan energiyani, ya’ni energiya oqimini zichligini xarakterlaydigan kattalik hosil bo‘ladi.
(22)
Bu ifodani vektor ko‘rinishida
(23)
yozamiz.
va o‘zaro perpendikulyar bo‘lgani uchun, bu vektorlarning vektor ko‘paytmasi vektordir. vektorni Umov – Poyting vektori deb ataladi.
Elektromagnit to‘lqinni 1888 yilda dunyoda birinchi bo‘lib, nemis fizigi Gers o‘z qurilmasi yordamida hosil qiladi. Bu qurilmani uni sharafiga Gers vibratori deb ataladi.

Gers vibratori elektromagnit to‘lqinni hosil qildi va uni fazoga tarqatdi. Gers vibratorining elektromagnit tebranishlari bir-biridan bir oz kechiqib keluvchi so‘nuvchi tebranishlar seriyasidan iborat bo‘ladi. Gers o‘z tajribalarida elektromagnit tebranishlar chastotasini 108Gs gacha etkazdi va uzunligi 10 m dan 0.6 m gacha bo‘lgan to‘lqin oldi.

4-rasm. Gers vibratori

1895 yilda rus fizigi A.S.Popov elektromagnit to‘lqinni nurlatish quvvatini orttiruvchi qurilma antennani kashf etdi. Elektromagnit to‘lqinlar ta’sirida yuqori chastotali o‘zgaruvchan toklar uyg‘otadigan o‘tkazgichlar qabul qiluvchi antennalar deyiladi. Qabul qiluvchi antenalardan foydalanib, elektromagnit to‘lqinlar ustida qilingan tajribalar asosida A.S.Popov 1895 yil 7-mayda dunyoda birinchi bo‘lib radioni kashf etdi.