Оптик материаллар ва уларнинг технологияси Якуний назорат

Оптик материаллар ва уларнинг технологияси
Якуний назорат
17-билет

1. 
   Ишқор ва кислоталар таъсирига турғунлик тушунчаси
   
2. 
   Шиша мустаҳкамлигига статистик ёндашув
   
3. 
   Шиша таркибига кирувчи моддалар
   
4. 
   Ёруғлик диодининг истиқболлари
   
5. 
   Анализатор қутблагичдан келаётган ёруғлик интенсивлигини 2,5 марта камайтиради. Қутблагич ва анализатор текисликлари орасидаги бурчакни топинг.
   

Javoblar:

1.
Кислоталар, ишқорлар, концентрланган туз эритмалари ва бошқалар ҳар қандай қўзғалувчан тўқима учун таъсирловчи бўла олади.
Юқорида кўрсатилган ҳамма таъсирловчилар ичида электр токи алоҳида ўрин тутади, чунки, биринчидан унинг кучи, давомийлиги ва ортиб бориш тириклигини осон ва аниқ дозалаш мумкин, иккинчидан, у тирик тўқимага деярли зиён етказмайди. Лаборатория шароитида ва баъзи клиник тадқиқотларни ўтказишида турли шаклдаги стимуллар: тўғри бурчакли, синусоидал, чизиқли, индукцион зарби ва шунга ўхшаш электр стимуллар қўлланилади. Барча электр стимулларнинг тўқимага таъсир этиш механизми айтарли бир хил. Таъсирловчи қўзғалишни вужудга келтирилиши учун унинг кучи, давомийлиги ва ортиб бориш тиклиги етарли бўлиши керак. Шу параметрларни ҳар бирини кўриб чиқамиз. Бўсаға кучи. Қўзғалувчан тўқимага таъсир этиб, унда ҳаракат потенциалини юзага чиқариш учун зарур бўлган энг кам таъсирот кучи бўсаға (таъсирот бўсағаси) кучи деб аталади. Бўсаға миқдоридан кучсизроқ таъсиротлар бўсаға ости кучи деб, бўсаға миқдоридан кучлироқ бўлган таъсиротлар эса бўсаға усти кучи деб номланади. Бўсаға кучининг мутлоқ миқдори тўқималарнинг хоссалари ва физиологик ҳолатига, шунингдек таъсирот бериш усулларига ҳам боғлиқ бўлади. Электр токи билан тўқимани таъсирлашда икки хил усулдан фойдаланилади: ҳужайра сиртидан ва ҳужайра ичидан таъсир этиш. Биринчи усулда, иккала электрод ҳужайра сиртига қўйилади, таъсир эттирилган ток тўқимага анод соҳасидан кириб, катод саҳасидан чиқиб кетади, бу усулни камчилиги шундаки; ток тўқимада анча тармоқланади: токнинг фақат бир қисмигина мембрана орқали ўтади, бир 34 қисми эса ҳужайралараро бўшлиқдан ўтади. Шу сабабли, таъсирланишда қўзғалиш вужудга келиши учун хақиқатда зарур миқдордан кўра кўпрок ток кучи олиш зарур бўлади. Таъсирланишнинг иккинчи усули аниқроқ бўлиб, унда ҳужайра ичига электрод киритилади (учининг диаметри 0,5 мк га тенг электрод киритилади), иккинчиси-эса ҳужайра сиртига тақалади. Бу ҳолатда туташтирилган токнинг хаммаси мембрана орқали ўтади, бўсаға кучи миқдори бирмунча аниқ бўлади. Турли ҳужайраларда бу катталик ҳар хил бўлади.

3. ШИША — таркиби Шиша ҳосил қилувчи компонентлар (кремний, бор, алюминий, фосфор, германий оксидлари ва бошқалар) ва металлар (литий, калий, натрий, кальций, магний, қўрғошин ва бошқалар)нинг оксидларидан иборат аралашмани қиздириш йўли билан суюқлантириб совитишдан ҳосил бўлган аморф мўрт материал. Шиша қиздирилганда кристалл моддалар каби маълум бир трада суюқланмайди ва қотмайди, балки аста-секин қаттиқ ҳолатдан чўзилувчан юмшоқ ҳолатга ва ниҳоят суюқ ҳолатга ўтади. Суюқлантирилган Шиша эритмаси совитилганда маълум тралар оралиғида аввал пластик ҳолатга ўтади, сўнгра қотади. Шиша — изотроп, яъни унинг физик хоссалари (ёруғлик нурини синдириш кўрсаткичи, иссиқлик ўтказувчанлиги ва бошқалар) турли йўналишлари бўйича ўлчанганда бир хил бўлади. Таркибидаги анорганик бирикмаларнинг турига кўра, Шиша қуйидаги синфларга бўлинади: элементар Ш., оксид Шиша, галогенид Шиша, халькогенид Шиша ва аралаш Шиша

Элементар Шиша — фақат бир элемент атомларидан иборат. Олтингугурт, селен, маргимуш, фосфорни, ўта тез совитилганда эса баъзи металларни ҳам шишасимон ҳолатда олиш мумкин.
Оксид Шишанинг асосий компонентлари кислородли бирикмалардан ташкил топган. Кремний, германий, бор, фосфор, маргимуш оксидлари жуда осонликча Шиша ҳосил қилади.
Халькогенид Шиша сульфидлар, селенидлар ва теллуридлар асосида олинади. Маргимуш сульфид (А8,83), сурма сульфид (8Ь253), селенидлар (Аз28е3), (8Ь28е3), теллуридлар (А$2Те3) асосидаги Шишалар маълум.
Галогенид Шиша бериллий фторид ВеҒ2 ва рух хлорид 2пС12 асосида олинади.
Оксид Шиша таркибидаги Шиша ҳосил қилувчи оксид хилига кўра қуйидаги гуруҳларга бўлинади (қавсларда Шиша ҳосил қилувчи компонент кўрсатилган): силикат Шиша (8Ю2), борат Шиша (В,03), фосфат Шиша (Р2б5), германат Шиша, (Ое02), боросиликат Шиша (В20, ва 8Ю2), алюмосиликат Шиша (А1203 ва 8Ю2).
Ишлатилишига кўра, қурилиш Ш. си (дераза ойнаси, Шиша блоклар ва бошқалар), меъморликқурилиш Шишаси, автомобиль Ш. си, термик барқарор Шиша, кимёвий лаб. Ш. си, тиббиёт Ш. си, оптик Шиша, электровакуум Шишаси, ёруғлик техникаси Ш. си, идиш Ш. си, навли Шиша, шунингдек Шиша тола ва Шиша пластиклар фарқланади. Ионловчи нурлардан саклайдиган Шиша, ёриб ўтувчи радиация индикаторлари Шишаси, ўзгарувчан ёруғлик ўтказувчи фотохром Шиша, лазер материаллари сифатида қўлланадиган Шиша, эрувчан Шиша ва ҳ. к. ишлаб чиқарилади.

2.
Шиша массасини суюқлантириш, тиниқлаштириш (ҳаво ва бошқалар газлардан тозалаш), гомогенлаш ва совитишни ўз ичига олади. Шиша 1400 — 1450°да пиширилади, 14601500°да тиниқлаштирилади ва гомогенизация қилинади, 1200 — 1300°да совитилади. Шишага шакл бериш ва ундан буюмлар ясаш пресслаш, пуфлаш, чўзиш ва прокатлаш йўлибилан амалга оширилади. Шишани 500—600»да (шишаланиш трасидан 20—30° юқори) астасекин совитиш ёки совитиш трасидан кескин совитиш (тоблаш) йўли билан ундаги ички кучланишларнинг бир

Дераза ойнаси, меъморликқурилиш, навли, идиш ва бошқалар саноат Шиша лари асосини №20—СаО—8Ю2 учлик системадаги композициялар ташкил этади. Бу оксидлардан ташқари улар таркибига Шиша иинг кристалланишга мойиллигини сусайтирувчи М§0 ва кимёвий барқарорлигини оширувчи А120, киради. Баъзи Шиша турларининг кимёвий таркиби жадвалда келтирилган.
Шишанинг хоссалари унинг таркибидаги компонентларга боғлиқ. Энг тавсифли хоссаси унинг шаффофлигидир (дераза ойнасининг шаффофлиги 83 — 90%, оптик Шиша ники эса 99,95% гача). Шиша мўрт жисм, механик таъсирларга жуда сезгир. Зичлиги 22008000 кг/м3.
Табиатда перлит, обсидиан каби табиий Шишалар мавжуд (қ. Вулкан шишаси). Сунъий Шишанинг пайдо бўлишини, одатда, кулолчилик билан боғлайдилар. Кулолчиликда лойдан ясалган маҳсулотни куйдиришда унга сода ва қум тушган бўлиши, натижада буюм сиртида шишасимон сир (глазур) ҳосил бўлган бўлиши мумкин.
Шиша мил. ав. 4 минг йилларда қадимий Миср ва Марказий Осиёда ишлаб чиқарила бошлаган. Дастлаб бўғиқ Шиша ишлаб чиқарилган. Таркибидаги моддалар аста-секин ўзгартирила борган. Ундаги ишқорий металларнинг оксидлари 30% дан 20% гача камайтирилган. Шишага қўрғошин ва қалай оксидлари қўшиладиган бўлган, ранг киритиш мақсадида марганец ва кобальт бирикмалари қўшилган. Мил. ав. 2 мингинчи йилларда Мисрда ҳажми 0,25 л ли сопол кўзаларда Шиша эритилган. Қадимги Шишалар 1000—1100°да пиширилган.

муҳим масала — шаффоф Шиша тайёрлаш ва маҳсулотга пуфлаб шакл бериш ҳал қилингандан бошлаб шишасозлик технологиясида муҳим ўзгариш рўй берди. 19-аср охиригача шишасозликда қўл меҳнати устун эди, 20-асрнинг 20-й. ларидан бошлаб турли хил Шишалар ишлаб чиқариш автоматлаштирилди.

Бадиий Шиша бадиий идиш ва буюмлар, меъморлик қисмлари, манзарали композициялар, ҳайкалтарошлик (асосан, кичик шаклларда), ёритқичлар, сунъий безак тошлар, Шиша мозаика ва бошқалардан иборат. Дастлаб қадимий Миср (мил. ав. 4—1-асрлар), Сурия, Финикия, Хитойда ривожланган. Бу даврдаги шишасозлик мактабларининг иш тажрибалари ёзилган асар ва китобларнинг энг қадимгиси мил. ав. 2 минг йилларга оид бўлиб, улар қадимий Месопотамият топилган. Айнан шу мамлакатда лойга миххатлар ёрдамида ёзиб қолдирилган мил. ав. 7-асрга тааллуқли жадвалларда энг қадимги рангли Шишалар таркиби ва тайёрлаш усуллари баён этилган. Археологик изланишлар қадимги сунъий Шиша буюмлар мил. ав. 4-минг йиллик ўрталарига мансублигини, улар илк бор Миср ёдгорликларида, кейинроқ Месопотамияда учрашини кўрсатади. Мил. ав. 3-минг йиллик ўрталарига мансуб Шиша маҳсулотлар кўпгина мамлакатлар ёдгорликларида топилган.
Қадимги дунё санъатида Шиша маҳсулотлар (гулдон, мунчоқ, исирға, тамга ва бошқалар), асосан, сопол қолиплар ёрдамида тайёрланган, лекин улар бўғиқ (ношаффоф), яшил, зангори, феруза рангли бўлган. 6-асрдан бадиий шишачилик маркази сифатида Византия шуҳрат қозонди, Ғарбий Европада готика даврида витраж санъати юксак даражага кўтарилди.
Мусулмон Шарқида 12—14-асрларда Сурия Ш. си машҳур бўлди. 15—16-асрларда Венеция Ш. си, 17-асрда Чехия Ш. си донгтаратди. 1770-й. лардан (дастлаб Англияда) биллурсимон Шиша ишланди. 18-асрдан сунъий қимматбаҳо тошлар тайёрлаш авж олди. 19-аср охири ва 20аср бошида Шишадан амалий безак санъатида кенг фойдаланила бошланди.
Ўрта Осиёда бронза ва темир даврларида шаффоф ва турли рангли Шиша маҳсулотлар тайёрланган. Тухоло (Тохарисгон) (ҳоз. Ўзбекистоннинг жануби ва Тожикистоннинг бир қисмини ўз ичига олган давлат)да ҳаворанг, қизил рангли Шиша тайёрланган.

4.

Бундай диодлар n-р ўтиши ёруғликни нурлантирувчи ярим ўтказгичли асбоблар туркумига киради ва электр энергиясини бевосита когерент бўлмаган ёруғлик нурланишига ўзгартириш учун мўлжалланган. Ёруғлик диодлари тўғри кучланишда ишлайдиган кичик инерцияга эга бўлган ярим ўтказгичли нурланиш манбаси сифатида қўлланилади.

Уни ишлаш принципи қуйдагича:

Ярим ўтказгичли диодга тўғри кучланиш берилса, эмиттер соҳадан база соҳага заряд ташувчиларнинг инжекцияси содир бўлади. Агар n соҳадаги электронлар консентрацияси р соҳасидаги тешиклар консентрациясидан кўп бўлса, nn>np, у ҳолда n соҳадан электронлар р соҳага инжекцияланади. Инжекцияланган электронлар базада тешиклар билан рекомбинацияланади. Инжекцияланган электрон ўтказувчан зонани юқори энергетик сатҳидан валент зонани қуйи зонасига ўтади Натижада тақиқланган зонага тенг энергияга эга бўлган фотон ажралиб чиқади, яъни :

hν=νc/W

Бу формулага доимий катталикларни қуйиб зарурий нурланиш тулқин узунлиги учун тақиқлаган зонани аниқлаймиз: