Polyarimetriya. Issi qlik nurlanishi va ularni xarakteristik asi

5.  Polyarimetriya 

Tabiiy  yorug‟likdan qutblangan yorug‟lik  olish uchun yorug‟lik to‟lqinining E  

vektori  muayan  aniq  bir  yo‟nalishi  bo‟ylab  tebranadigan  bo‟lsin.  Bunday 

sharoitlarni o‟zida mujassamlashtirgan qurilmalar polyarizatorlar deyiladi. 

1)  tushayotgan    yorug‟lik  nuri  bilan  Bryuster  burchagi  hosil  qiladigan  tarzda 

joylashtirilgan  dielektrikning  yassi  sirtidan  polyarizator  sifatida  foydalanish 

mumkin. Shisha plastinka uchun Bryuster burchagining qiymati 56 gradusga teng. 

bunda nur to‟liq qutblangan bo‟ladi.  

2) anizatrop jismga   tushayotgan yorug‟lik ikki yassi  qutblangan nurga ajraladi. 

Biror usul yordamida bu nurlardan birini yo‟qotsak, jismdan faqat bitta qutblangan 

nur chiqadi xolos.  

3)  anizatrop  kristallanish  yorug‟likni  ham  o‟zgacha  ya‟ni  oddiy  va  g‟ayrioddiy 

nurlarning  yutilishi  bir  xil  bo‟lmaydi.  Dixroizm  deb  ataladigan  bu  hodisa  tufayli 

ba‟zi kristallarda yassi qutblangan nurlardan biri butunlay yutiladi. 

4)  polyarizator  sifatida  polyarizatordan  ham  foydalaniladi.  Polyaroid  yupqa 

pelluoid  plyonkasidan  iborat  bo‟lib,  unga  tebranishning  ingichka  kristallari 

kiritilgan bo‟ladi. 

 

 

    

 

 

 

                                                      Malyus qonuni. 

Polyarizatorlardan  faqat  qutblangan  yorug‟lik  olish  maqsadidagina  emas,  balki 

nurni qutblangan  yoki  qutblanmagan  nurning  tebranish  tekisligini  aniqlash uchun 

foydalaniladigan polyarizator analizator deyiladi. 

I = I

0

 cos

2

 α  (8) 

---

   Bu ifoda Malyus qonunini ifodalaydi: analizatordan o‟tgan yorug‟lik intensivligi 

analizator  va  polyarizatorning  optik  o‟qlari  orasidagi  burchak  kosinusining 

kvadratiga proporsionaldir. 

   Malyus o‟zining qonuni yorug‟likni to‟lqin emas , balki korpuskul deb tasavvur 

qilish  asosida  chiqargan.  Keyinchalik  Arago  tomonidan  o‟tkazilgan  aniq 

fotometrik o‟lchamlash Malyus qonunining to‟g‟riligini tasdiqlaydi. 

 

 

 

Nurlanish  spektrining  turli  qismlari  turlicha  xususiyatga  ega  bo‟lib,  o‟zlarini 

turlicha namoyon qiladi. Masalan , λ=(0,40:0,75) mkm intervaldagi nurlanish inson 

ko‟ziga  ta‟sir  qilish  xususiyati  bilan  ajralib  turadi.  Inson  ko‟zining    turli  to‟lqin 

uzunlikli  yorug‟liklarni  sezuvchanlik  xususiyati  turlicha,  to‟lqin  uzunligi  0,555 

mkm  bo‟lgan  nurlanish  uchun  ko‟zning    sezgirligi  eng  katta  bo‟ladi.  agar 

nurlarning  ko‟ruvchanlik  funksiyasi V(λ)  ni 1 ga teng deb olsak, boshqa to‟lqin 

uzunlikli  yorug‟lik nurlari uchun V(λ) ning qiymati 1 dan kichik bo‟ladi. to‟lqin 

uzunliklari 0,40 mkm dan kichik va 0,75 mkm dan katta bo‟lgan nurlanishlarning 

oqimi esa inson ko‟zida ko‟rish sezgisini batamom uyg‟otmaydi. 

 

 

 

   Lekin,  ayrim  intervaldagi  to‟lqin  uzunlikli  nurlanishlar  kimyoviy  reaksiya  , 

fotoeffekt  yoxud  gazlarning  ionlanishi  kabi  jarayonlarni  vujudga  keltirishi 

mumkin.  To‟lqin  uzunliklari  ancha  katta  bo‟lgan  nurlanishlar  oqimini  esa 

elektromagnit  tebranish  konturlari  yordamida  qayd  qilish  mumkin.  Umuman, 

nurlanish  oqimi  quvvat  birliklarida  o‟lchanishi  kerak.  SI  da  vatt  (Vt)  larda 

o‟lchanadi.  Lekin  nurlanishning  ayrim  sohalari  uchun  boshqa  birliklar  mavjud. 

Masalan,  yorug‟lik  to‟lqinlarining  oqimi  lyumen  (lm)  larda  o‟lchanadi. Mantiqiy 

jihatdan yorug‟lik oqimining birligi asosiy birlik sifatida tanlab olinishi zarur edi. 

---

Biroq tarixiy sabablarga ko‟ra, SI da yorug‟lik kuchining birligi asosiy deb qabul 

qilingan. Yorug‟lik kuchini manba nurlanishining fazoviy burchak birligida to‟g‟ri 

keladigan yorug‟lik oqimi tarzida aniqlanadi: 

                   

 

I=dΦ/dΩ     

 

 

 

 

 

(1)  

 Bunda dΦ – etarlicha kichik dΩ  fazoviy burchak ichida  tarqalayotgan  yorug‟lik 

oqimi  SI  da  yorug‟lik  kuchining    o‟lchov  birligi  kandela  (kd):540·10

12

Gs  

chastotali  monoxromatik  nurlanish  chiqayotgan  manba  yorug‟likning  energetik 

kuchi  1/683Vt/Sr  ga  teng  bo‟lgan  yo‟nalishdagi  yorug‟lik  kuchi  1  kandela  deb 

qabul  qilingan.  Demak,  (1)  ifodaga  asosan,  yorug‟lik  kuchi  yo  kandela  bo‟lgan 

nurlangich 1 steradian (sr) fazoviy burchakda hosil qiladigan yorug‟lik oqimi  yo 

lyumen (lm) dir:1lm=1kd˙1sr yorug‟lik oqimining o‟lchami – J. 

   Tajribalar  asosida  to‟lqin  uzunligi  λ=0,555  mkm  bo‟lgan    nurlanishning  1lm 

yorug‟lik  oqimiga  0,0016Vt  energiya  oqimi  to‟g‟ri  kelishi  aniqlanadi.    Shuning 

uchun A = 0,0016 Vt/lm kattalik yorug‟likning mexanik ekvivalenti deyiladi. 

     Yashil  nur  uchun  ko‟ruvchanlik  fuksiyasi  V(λ)=1  edi.  Shuning  uchun  V(λ)≠1 

bo‟lgan  nurlanishlarning  1  lm  yorug‟lik  oqimi  (A/V(λ))Vt  energiya  oqimi    mos 

keladi.  Nurlanish  oqimi  (Φ)  biror  yassi  parallel  plastinka  shaklidagi  jism 

tushayotgan bo‟lsin. Bu oqim qisman qaytadi (Φqλ) qisman jismda yutiladi. (Φyu) 

qolgan  qismi  esa  jismdan  o‟tadi  (Φo‟)  ya‟ni  Φq+Φyu+Φo‟=Φ    (2)  tenglik 

bajariladi. Bu tenglikning ikkala tomonini Φ ga taqsimlasak va quyidagi: 

Φq/Φ=ρ          jismning nur qaytarish qobiliyati: 

Φyu/Φ=a        jismning nur yutish (olish) qobiliyati; 

Φo‟/Φ=D    jismning  nur  o‟tkazish  qobiliyati-  belgilashlaridan 

foydalansak, (2) ifoda ρ+a+D=1  (3) ko‟rinishga keladi. Nisbatan qalinroq  bo‟lgan 

ko‟pgina  qattiq  jismlar  uchun    D=0  deb  hisoblash  mumkin.  U  holda  (3)  ifoda 

ρ+a=1  (4)  ko‟rinishga  keladi.  Bu  ifoda  to‟lqin  uzunliklari  turlicha  bo‟lgan 

nurlanishlar  uchun  o‟rinli  .  Tajribalarning 

 

ko‟rsatishicha  ρ  va  a  ning  qiymatlari 

jismning temperaturasiga va jismga tushayotgan nurlanishning λ to‟lqin uzunligiga 

bog‟liq. Shuning uchun T temperaturali  jismning λ to‟lqin uzunlikli nur qaytarish  

qobiliyatini  ρ 

λT

  nur  yutish  qobiliyatini  esa  a 

λ..T

  bilan  belgilasak  (4)  ifodani 

quyidagi ko‟rinishda yozishimiz mumkin:   ρ

λT 

+a

λ..T

=1  

Umuman ρ

λT  

va a

λ..T

 lar 0 dan 1 gacha bo‟lgan intervalda o‟zgartirish mumkin. 

Ikki chegaraviy holni ko‟raylik: 

1.  ρ

λT

=1  va  a

λ..T

=0

   

,  ya‟ni  jismga  tushayotgan  nur  to‟la  qaytariladi.  Bunday 

jism absalyut oq jism deb ataladi. 

2.  ρ

λT

=0  va  a

λ..T

=1  ,  ya‟ni  tushayotgan  nurlanish  qaytarilmaydi,  u    butunlay 

yutiladi. Bunday jism absalyut qora jism deb ataladi. 

Tabiatda  absalyut  oq  jism  ham  ,  qora  jism  ham  uchraydi.  Har  qanday  jism 

tushayotgan  nurlanishning    bir  qismini  yutsa,  qolgan  qismini  qaytaradi.  Ularning 

bir-biridan  farqi  shundaki,  ba‟zi  jismlar  nurlanishlarning  ko‟proq  qismini  yutsa, 

boshqa  jismlar  kamroq  qismini  yutadi.  Shuning  uchun  birinchi  xil  jismlarni 

ikkinchilariga nisbatan qoraroq deyish mumkin. Masalan tabiatda mavjud bo‟lgan 

eng  qora  jism  qora  kuya  uchun  ko‟runuvchan  yorug‟lik  λ=(0,40:0,75)  mkm 

sohasida,  nur  yutish  qobiliyati  0,99  ga  (teng)  yaqin.  Lekin  infraqizil  nurlarni 

kamroq  yutadi.  Odatda,  o‟zining  xususiyatlari  bilan  absalyut  qora  jismdan  kam 

---

farqlanadigan  modeldan  foydalaniladi.  Bunday  model‟  juda  kichik  teshikga  ega 

bo‟lgan  berk  kovak  idishdan  iborat.  Ixtiyoriy  to‟lqin  uzunlikli    nur  teshik  orqali 

kovakga kirib qolgach uning ichki devorlaridan ko‟p  marta qaytadigan keyingina 

qaytib  chiqa  oladi.  Har  bir  qaytish  jarayonida  nur  energiyasining    juda  kichik 

ulushigina  kovakdan  qaytib  chiqishi  mumkin.  Shuning  uchun  bunday  modelning  

nur  yutish  qobiliyati  1  ga  yaqin  bo‟ladi.  jismning  nur  yutish  va  qaytarish 

qobiliyatlaridan  tashqari  yana  bir  xarakteristikasi  mavjudki  u    T  temperaturadagi 

jismning  birlik  sirtidan  birlik  vaqtda  nurlanayotgan    elektromagnit  to‟lqinlarning 

energiyasini  ifodalaydi.  Bu  kattalikni  T  temperaturadagi  jismning  nur  chiqarish 

qobiliyati  deb  ataladi  va  e

1

  orqali  ifodalanadi.  Ρ  va  a  lar  o‟lchamsiz  kattaliklar, 

chunki ular jismga tushayotgan nurlanish oqimining ulushi bilan xarakterlanar edi. 

e

1

  esa  yuqoridagi  ta‟rifga  asosan,  Vt/m

2

  larda  o‟lchanadi.  e

1 

to‟la  nur  chiqarishi 

ya‟ni  0<λ<∞  intervaldagi  nurlarni  chiqarish  qobiliyatidir.  Bundan  tashqari,  T 

temperaturadagi  jismning  λ  to‟lqin  uzunlikli  nur  chiqarish  qobiliyati  e

λ..T 

 

kattalikdan  ham  foydalaniladi.  Bu  kattalik  T  temperaturadagi  jismning  birlik 

sirtdan birlik vaqtda nurlanayotgan elektromagnit to‟lqinlar energiyasini ifodalaydi 

va  (Vt/m

2

):m=Vt/m

3

  larda  o‟lchanadi.  absalyut  qora  jismning    nur  chiqarish 

qobiliyatini boshqa jismlarnikidan farq qilish maqsadida E

λ..T  

 deb belgilanadi.