FIZIKADANKO„P MODULLI LABORATORIYA QURILMASIDA
MAXWELL TAQSIMOTINI O„RGANISH
Ochilova O.O., Abduraxmonov K.P., TATU
Oʻzbekiston Respublikasi prezidenti Sh.Mirziyoyev o‗z ma‘ruzalarida
axborot-kommunikatsiya texnologiyalarini rivojlantirish uchun qulay sharoit yaratish
va shu orqali mamlakat iqtisodiyotining raqobatdoshligini oshirish muhimligini bir
necha bor ta‘kidlagan. Ushbu texnologiyalarning rivojlanishida fizika muhim roʻl
o‗ynaydi. Keyingi vaqtlarda xalqaro integratsiya, yangi yo‗nalishlar va kashfiyotlar
fizikani texnika oliy o‗quv yurtlarida o‗qitishni tubdan o‗zgartirish, uni o‗qitishga
innovatsion yondashishni talab qilmoqda. Fizika fanini o‗qitishda talabalarga
faqatgina nazariy bilim berish bilan chegaralanib qolmaslik kerak. Talabalar fizik
jarayonlarni to‗liq tasavvur qila olishlari, keyinchalik olgan ko‗nikmalarini qo‗llay
olishlari uchun, ular tajribalar ham bajarishlari kerak. Shu sababli, hozirgi kun
talablariga javob bera oladigan ko‗p modulli laboratoriya qurilmalaridan foydalangan
holda, fizika fanining har bir bo‗limiga mos keluvch laboratoriya ishlarini bajarish
imkoniyati yaratilgan.
266
Ushbu maqolada Maxwell taqsimotini o‗rganish bo‗yicha laboratoriya ishi
yoritib berilgan.
Klassik
mexanika
qonunlariga
muvofiq
harakatlanadigan
ko‗plab
zarrachalardan
tashkil
topgan
fizikaviy
tizimlarda
muvozanat
holatida
zarrachalarning tezliklar bo‗yicha ma‘lum bir statsionar taqsimoti o‗rnatiladi. Ushbu
taqsimot statistik qonunga bo‗ysunishi Maxwell tomonidan ishlab chiqilgan.
Zarralarning tezliklar bo‗yicha taqsimot qonunini chiqarishda Maxwell ideal gazning
nazariy modelidan foydalandi, ya‘ni u zarrachalar o‗rtasida o‗zaro ta‘sir kuchlari yo‗q
deb taxmin qildi. Real gazlar ideal gaz modeli orqali yaxshi tavsiflangan va shunga
ko‗ra, agar ular etarli darajada siyrak bo‗lsa, Maxwell qonuniga bo‗ysunadi. Geliy,
vodorod, azot, kislorod va hatto havo kabi ba‘zi gazlar normal sharoitda, ya‘ni xona
haroratida va normal atmosfera bosimida xossalari jihatidan ideal gazdan kam farq
qiladi.
Zarrachalarning tezliklar bo‗yicha Maxwell taqsimotiga bo‗ysinuvchi fizikaviy
tizimga yana bir misol - bu termokatod tomonidan vakuumga chiqariladigan
elektronlar tizimidir. Termokatoddan tashqaridagi elektron gaz deyarli har doim juda
siyraklashgan bo‗lganligi sababli, elektronlar orasidagi Kulon o‗zaro ta‘sir kuchlarini
hisobga olinmaydi, bunday elektron gazlarni ideal gaz ko‗rinishda deb hisoblasa
bo‗ladi. Xuddi shu narsani elektron gaz razryadi plazmasi to‗g‘risida ham aytish
mumkin.
Ushbu ishning maqsadi termokatod chiqaradigan elektronlarning tezliklar
bo‗yichataqsimotini o‗rganish va olingan taqsimotni Maxwell taqsimoti bilan
taqqoslashdir.
Ushbu ishda elektronlarning termoemissiya manbai elektron lampaning
qizdirilgan katodihisoblanadi. Potentsial to‗siqni engib o‗tgan elektronlar katod-anod
oralig‘ida elektron bulutini hosil qiladi. Turli sabablarga ko‗ra, bu bo‗shliqning turli
nuqtalaridagi elektronlarning konsentratsiyasi barqaror holatda ham har xil bo‗lishi
mumkin. Shu bilan birga, intervalning istalgan nuqtasida zarrachalarning tezlik
bo‗yicha taqsimoti Maxwell qonuniga bo‗ysunadi, bu
v
x
dan
v
x
+
dv
x
gacha bo‗lgan
oraliqda tezliklari
x
o‗qi bo‗yicha proektsiyalarga ega bo‗lgan,birlik hajimdagi
elektronlar soni
dn
vx
qiymatni aniqlaydi:
1 2
2
exp
2
2
x
x
v
x
mv
m
dn
n
dv
kT
kT
, (1)
bu erda m - elektron massasi; k - Boltsman doimiysi; T – absolyut temperatura; n -
elektronlarning konsentratsiyasi.
Termoelektronlarning tezliklar bo‗yicha taqsimoti eksperimental ravishda o‗rganish
uchun ishlatiladigan asosiy usul bu to‗xtatuvchi maydon usulidir.
267
Do'stlaringiz bilan baham: |