Oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi farg’ona davlat universiteti fizika kafedrasi astrofizikpraktikum fanidan laboratoriya ishI

^{O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI}
OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
FARG’ONA DAVLAT UNIVERSITETI
FIZIKA KAFEDRASI
ASTROFIZIKPRAKTIKUM FANIDAN
LABORATORIYa IShI




Farg’ona-2022

4-LABORATORIYa IShI

MAVZU: ”O’sish egrisi”ni chizish va undan foydalanib yulduzning
kimyoviy tarkibini aniqlash
Ishning maqsadi: spyektral chiziqlar ekvivalyent kyengligi bilan chiziqni hosil qilishda ishtirok etayotgan atomlari soni orasidagi bog’lanishni (“O’sish egrisi”)ni topish va yulduzlarning kimyoviy tarkibini aniqlash usulini o’rganish.
Zarur jihozlar: Pentium IV rusmidagi shaxsiy komp’yutyer va unga o’rnatilgan “Virtual o’quv obsyervatoriya” (VIREO VIRtual Educational Observatory) dasturiy mahsuloti
Adabiyot: Ushbu kitobning 1-bobining 7-§, I.Sattorov “Astrofizika 1- qism” 1-bobning 7.2.4. §, Minnart. “Prakticheskaya astronomiya” qo’llanmasi, I.Sattarov, 1969, 129.
Ishni bajarilish tartibi
Tutash spyektr sahnida intyensivlikni kyeskin kamayib va kyeyin kyeskin ko’tarilishi (I.1-rasm) sifatida ko’rinadigan qora chiziqlar yulduzning ichki qatlamlaridan chiqayotgan tutash spyektrga ega nurlannishni, uning atmosfyerasidagi atomlar tomonidan yutilishi natijasida hosil bo’ladi. Spyektral chiziqlarda yutilgan enyergiya miqdori chiziq bilan tutash spyektr sathi hosil qilgan shakl yuzasiga tyeng. Odatda spyektral chiziq ichida intyensivlik shu joydagi tutash spyektr intyensivliklarida ifodalanadi (nisbiy intyensivlik tutash spyektr sahnida birga tyeng) va nisbiy intyensivlik rλ = Iλ/I0λ . Bu yyerda λ to’lqin uzunlikda chiziq ichida Iλ va tutash spyektrda I0λ intyensivlik. Shunda (1- rλ) chiziqning chuqurligini ifodalaydi va
W=∫(1- rλ) dλ
esa ekvivalyent kyengligini bildiradi. Intyegrallash chiziq ichidagi barcha to’lqin uzunliklar bo’yicha olib boriladi. Chiziq markazida nisbiy intyensivlik
r0 = 1/(1+k0N).
Bu yyerda k0 chiziq markazida yutilish koeffitsiyyenti va N yutuvchi atomlar soni.
Spyektral chiziqning ekvivalyent kyenligini o’lchash uchun VO’O ning Tools Spektral Classification (spyektral sinflashtirish) kontekstlari yordamida ochilgan “Classify spektra” oynasida amallar bajariladi.

II.19-rasm. Spyektral chiziqlarni o’lchash uchun yulduz spyektri youvi (grafigi)ni olish va uni saqlash kerak: saqlangan spektrni uch sohali sahifaga chaqiramiz va unda o’lchashlar bajaramiz. Shiziqning chap va o’ng qanotlari chetini sichqonchaning o’ng tugmasi yordamida belgilaymiz.

Spyektral chiziqlarni o’lchash uchun spyektrning yozuvi (grafigi) kyeltirilgan sahifada “Line Equivalent Width” kontekstini ishga tushirib, “Equivalent Width Calculation” sahifachani ochamiz va uni “Ok” tugmasi yordamida tasdiqlaymiz (II.19-rasm). Shundan so’ng spyektr yozuvi ustida amallar bajarish mumkin bo’ladi.

Ekranda gorizontal kyesmacha bilan kyesilgan vyertikal qizil chiziq hosil bo’ladi va sahifaning pastki qismidagi qora katakchalarda chiziq va uning to’lqin uzunligi (angstyemlarda), intyensivligi (nisbiy birliklarda) va center (chiziq markazi) yozuvlar chiqadi. Bu yozuvlar hisobot uchun daftarga yozib qo’yiladi. Kursorni spyektral chiziqning pastki uchiga qo’yib chiziqning to’lqin uzunligi va qoldiq intensivligini aniqlaymiz. Qizil chiziqni siljitmasdan spyektral chiziqning chap va o’ng tomonlaridagi, chiziq qanoti tutash spektrga yetgan joyga kursorni qo’yib belgilaymiz va spyektral chiziqning ko’k rangdagi kyesma trapyetsiya hosil bo’ladi (II.19-rasm).
II.20-rasm. Spyektral chiziqning ekvivalyent kyengligini avtomatik ravishda o’lchash va natijani chiqarish usuli.

Pastki sahifachadagi “OK” tugmachsini tasdiqlash orqali, ekranda spyektral chiziqning ekvivalyent kyengligi avtomatik ravishda o’lchanadi va natija yangi sahifachada (pastda) ko’rinadi. Rasmdagi chiziqning ekvivalyent kyengligi 6,4467 angstryem ekanligi ma’lum bo’ldi (II.20-rasm). O’sish egrisini chizish uchun 5-ilovada kyeltirilgan spyektral chiziqlarning ekvivalyent kyengligi va ossilyatorlar kuchi qo’llaniladi.

II.21-rasm. Spyektrda intyensivlikni o’zgarish: yuqorida 1-rasmdagi singari absalyut birliklarda, pastdan nisbiy birliklarda. Chiziq markazini ajratib turuvchi qiya chiziqlar bilan kyesilgan soha kyengligi chiziqning ekvivalnt kyengligt dyeb ataladi va chiziqda yutib qolingan enyergiyani ifodalaydi. Spyektral chiziqning ekvivalyent kyengligi, yoki shu chiziqda yutib qolingan enyergiya miqdori, chiziqning hosil qilishda ishtirok etayotgan atomlar soniga (N) va shu atomlarning o’tish ehtimoliga (ossilyatorlar kuchiga, to’g’rirog’i atom o’tishi boshlangan sathning statistik vazniga va ossilyatorlar kuchi f ko’paytmasiga, gf) proportsionaldir (II.21-rasm). Yuqorida ko’rganimizdyek, atomlarni enyergyetik sathlar bo’ylab taqsimlanishini Boltsman taqsimoti ifodalaydi (1.4). Endi agar faqat bitta sathdan boshqa sathlarga o’tishlar natijasida hosil bo’ladigan spyektral chiziqlar ko’rilsa, bunday chiziqlar to’plami multiplyet dyeb ataladi, u holda, ular uchun boshlang’ich bitta va atomlar soni bir xil, dyemak ularning ekvivalyent kyengligi faqat gf ga bog’liq. gf nazariy ravishda hisoblab topiladi (K.Allyen, Astrofizicheskiye velichinы, Mir, 1977, 106) va uning qiymatlari jadvallar sifatida e’lon qilingan (6-ilova).
O’sish egrisini chizish uchun Quyosh spyektridagi titan atomi multiplyetlarni qo’llaymiz. Ular 6-ilovada kyeltirilgan. O’sish egrisining ordinatalar o’qi bo’ylab ekvivalyent kyenglikning o’nli logarifmi, ya’ni lg(W) va absissa o’qi bo’ylab ossilyatorlar kuchining logarifmi, ya’ni lg(gf) qo’yiladi. Titan atomining 3, 4, 5- multiplyetlarining boshlang’ich sathi bitta va uning uyg’onish potyensiali 0,03 eV (elyektron volt). Ana shu multiplyetlar uchun (Quyosh spyektrida bu multiplyetlarga kiradigan 13 spyektral chiziq ko’rinadi, ularda ekvivalyent kyenglik 2,5 mA dan 80 mA gacha oraliqni egallaydi). Dastavval shu multiplyetlar uchun o’sish egrisini chizamiz. Kyeyin boshlang’ich sathi 0,82 eV bo’lgan 14 ta chiziq uchun o’sish egrisini chizamiz. Bu o’sish egrilari absissa o’qi bo’yicha bir biridan biroz (parallyel) siljigan bo’ladi. Chunki bu sathlarda atomlar soni N(0,03) va N(0,82) har xil bo’ladi. O’sish egrilari absissa o’qiga parallyel, ular ustma ust tushguncha surish mumkin. Shunday yo’l bilan barcha egrilarni bitta egri hosil qilguncha surib, yagona o’sish egrisi olamiz. Quyosh uchun olingan o’sish egrisi I.7-rasmning o’ng tomonida kyeltirilgan. O’sish egrisidan foydalanib yulduz atmosfyerasining kimyoviy tarkibi aniqlanadi.