Qutblanish va qutblanish tekisligining aylanishi

 =  В∙е/2m

Bu tajriba bilan mos keladi. Z o‘qi bo‘ylab elektronning qutblangan bunday bir-biriga qarama-qarshi aylanma harakati kuzatiladi.

Y o‘q bo‘ylab kuzatganimizda aylanma qutblanishga mos nurlanish o‘rniga, X yo‘nalishda tebranuvchi ₀   chastotali nurlanish, hamda Z o‘q bo‘ylab tebranuvchi chastotasi o‘zgarmaga ₀ chastotali nurlanishlar chiziqlari ko‘rinadi. Agar boshlang‘ich spektral chiziqlari juda murakkab strukturaga ega bo‘lsa, Zeeman effekti murakkablasha borib uni faqat kvant mexanikasi yordamida tushuntirish mumkin.

Agar nurlanuvchi atomlar tashqi elektr maydoni ta’sirida bo‘lganda ham spektral chiziqlarni ajralishi kuzatiladi. Bu effektni birinchi marta 1913- yilda Shtark kuzatdi. Shtark effekti kuchli elektr maydonni talab qiladi. Uning qonuniyatini faqat kvant mexanikasi tushuntiradi.

Tabiiy aylanish. Yassi qutblangan yorug‘lik ba’zi moddalar orqali o‘tganda yorug‘lik vektori tebranish tekisligining aylanishi kuzatiladi, yoki boshqacha qilib aytganda, qutblanish tekislshining aylanishi kuzatiladi. Bunday xossaga ega bulgan moddalar optik aktiv moddalar deb yuritiladi. Kristall jismlar (masalan, kvars, kinovar), sof suyuqliklar (skipidar, nikotin) va optik aktiv moddalarning noaktiv erituvchilardagi eritmalari (qand, vino kislotasi va boshqalarning suvdagi eritmasi) shular qatoriga kiradi.
Agar optik aktiv moddaga yassi qutblangan yorug‘lik tushsa, u holda undan chiquvchi yorug‘lik ham yassi qutblangan bo‘ladi: analizatorni burab, uni yorug‘likning to‘liq o‘tishini yo‘qotish va qutblanish tekisligining aylanish burchagi ni topish mumkin.
M
isol tariqasida optik o‘qqa perpendikulyar kesilgan kvars plastinkani olamiz va uni ikkita o‘zaro perpendikulyar joylashgan va qutblagichlar orasiga
3.4-rasm. optik o‘qqa perpendikulyar kesilgan kvars plastinka

joylashtiramiz Bunday sistema yorug‘likni o‘tkaza boshlaydi ( plastinka yo‘qligida yorug‘lik o‘tmaydi). Analizator ni biror burchakka burib, sistema yorug‘likni o‘tkazmayotganini ko‘ramiz. Bu kristalda vektor xuddi shunday burchakka burilib, analizatorning o‘tkazish tekisligiga perpendikulyar bo‘lganini bildiradi. (3.4-rasm)

Tajribalar barcha optik aktiv moddalar yorug‘lik kristallning optik o‘qi bo‘ylab tarqalayotgan holda qutblanish tekisligini aylanish burchagi ga burishni va bu burchak nurning kristall ichida bosib o‘tgan yo‘liga proporsional bo‘lishini ko‘rsatadi:
.
bu erda – koeffitsient aylanish doimiysi deb ataladi. Uni har millimetrga to‘g‘ri keladigan burchak graduslari bilan ifodalash qabul qilingan. Aylanish doimiysi to‘lqin uzunligiga bog‘liq (aylantirish xususiyatining dispersiyasi). Masalan, qalinligi 1 mm bo‘lgan kvars plastinkasi uchun sariq va binafsha nurlarda aylanish burchaklari mos holda 20˚ va 50˚ ni tashkil etadi. Ulьtrabinafsha nurda esa yanada kattaroq: =215 nm da =236˚. SHunday qilib, kvars tomonidan qutblanish tekisligining burilishini osongina qayd qilish mumkin.
Eritmalarda qutblanish tekisligining aylanish burchagi nurning eritmadagi yo‘liga va aktiv moddaning konsentratsiyasiga proporsionaldir:
,
bunda [ ] – solishtirma aylanish doimiysi deb ataladigan kattalik.
Qutblanish tekisligi aylanishining yo‘nalishiga qarab, optik aktiv moddalar o‘ngga va chapga aylantiruvchi moddalarga bo‘linadi Agar nurga qarama-qarshi yo‘nalishda qarab turilsa, o‘ngga aylantiruvchi moddalarda qutblanish tekisligi soat strelkasi bo‘yicha aylanadi, chapga aylantiruvchi moddalarda esa, soat strelkasiga teskari aylanadi. SHunday qilib, o‘ngga aylantiruvchi moddalarda nurning yo‘nalishi va aylanishning yo‘nalishi chap vint sistemasini tashkil qiladi, chapga aylantiruvchi moddalarda esa, o‘ng vint sistemasini tashkil qiladi.
Kvarsning aylantiruvchi xususiyati uning kristall strukutrasi bilan bog‘lik, chunki erigan kvars bunday xususiyatga ega bo‘lmaydi. Optik aktiv suyuqliklar va amorf jismlarda esa, bu xususiyat molekulalarning o‘zlarining nosimmetrik tuzilishiga bog‘liq. (3.5-rasm)




Hamma optik aktiv moddalar ikki xil ko‘rinishda – o‘ngga aylantiruvchi va chapga aylantiruvchi moddalar ko‘rinishida mavjud bo‘ladi. SHunday qilib, o‘ngga aylantiruvchi va chapga aylantiruvchi kvarslar, o‘ngga aylantiruvchi va chapga aylantiruvchi qandlar va hokazolar mavjud. Bir ko‘rinishdagi moddaning molekulalari yoki kristallari ikkinchi
3.5-rasm. Kvarsning aylantiruvchi xususiyati uning kristall strukutrasi bilan bog‘lik, chunki erigan kvars bunday xususiyatga ega bo‘lmaydi. Optik aktiv suyuqliklar va amorf jismlarda esa, bu xususiyat molekulalarning o‘zlarining nosimmetrik tuzilishiga bog‘liq.

ko‘rinishdagi modda molekulalarining yoki kristallarining ko‘zgudagi aksi bo‘ladi (kristallarning bunday ikki ko‘rinishi kristallografiyada enantiomorf kristallar deb yuritiladi). Bu ikki ko‘rinish bir-biridan faqag qutblanish tekisligi aylanishining yo‘nalishlari bilangina farq qiladi. Ular uchun aylanish doimiysining son qiymati bir xil bo‘ladi. Agar o‘zaro perpendikulyar qutblagichlar orasiga optik aktiv modda (kvars kristalli yoki ichiga qand eritmasi solingan shaffof idish) joylashtirilsa, ko‘rish sohasi yorishadi. Qaytadan qorong‘ilik hosil qilish uchun ikkinchi qutblagichni yoki ifoda bilan aniqlanuvchi burchakka burish kerak bo‘ladi. Berilgan moddaning solishtirma aylanish doimiysi [ ] va uzunlik ma’lum bo‘lsa, burilish burchagini o‘lchab, formula bo‘yicha eritmaning konsen-tratsiyasini aniklash mumkin. Konsentratsiyani aniqlashning bunday usuli turli moddalarni ishlab chiqarishda, jumladan, biologik ob’ekt (qon, siydik) larda qand konsentratsiyasini aniqlashda va qand ishlab-chiqarishda keng qo‘llanadi (tegishli asbob saxarimetr deb ataladi).

Qutblagichni qorong‘ilikka to‘g‘rilashni etarlicha aniqlikda amalga oshirib bo‘lmaydi. SHu sababli oddiy qutblagich o‘rniga yarim soya qurilmalari ishlatiladiki, ular yordamida asbob qorong‘ilikka emas, balki ko‘rish soxasining ikqala yarmi birday yoritilgan bo‘lishiga to‘g‘rilanadi.
rasmda eng sodda saxarimetrning sxemasi tasvirlangan. – oddiy qutblagich, – yarim soya qurilmasi, – tekshirilayotgan eritma solinadigan idish (kyuveta). Ko‘rish sohasining ikkala yarmi bir xil yoritilgan bo‘lishiga yarim soya qurilmasi ikki marta – idishga eritma quymasdan oldin va quyilgandan keyin sozlab olinadi. Tuzilmaning ikkala vaziyati orasidagi burchak eritmaning qutblanish tekisligini qanchaga aylantirishini ko‘rsatadi. yarim soya qurilmasining gardishiga shkala chizilgan bo‘lib, daraja chiziqchalarining qarshisiga bevosita konsentratsiyaning qiymatlarini ko‘rsatuvchi belgilar quyilgan bo‘ladi

₄.Kerr effekti va Kerr hodisasi nazariyasining asoslari.
Kerr effekti. 1875 yilda Kerr suyuqliklarda (amorf qattiq jismlarda ham) elektr maydon ta’sirida ikkilanma nur sindirish vujudga kelishini kashf qildi. Bu hodisani Kerr effekt deb atalgan. 1930 yilda Kerr effekti gazlarda ham kuzatildi. Bu effekt fan-texnika keng qo‘llaniladi.




4.1-rasmda Kerr effektini suyuqliklarda kuzatish uchun ishlatiladigan

4.1-rasmda Kerr effektini suyuqliklarda kuzatish uchun ishlatiladigan qurilmaning sxemasi tasvirlangan. Qurilma o‘zaro perpendikulyar va qutblagichlar orasiga joylashtirilgan Kerr yacheykasidan iborat.

qurilmaning sxemasi tasvirlangan. Qurilma o‘zaro perpendikulyar va qutblagichlar orasiga joylashtirilgan Kerr yacheykasidan iborat. Kerr yacheykasi ichiga suyuqlik solingan germetik vannachadan iborat bo‘lib, unga kondensator plastinkalari kiritilgan bo‘ladi. Plastinkalapra kuchlanish yuborilganda ular orasida amalda bir jinsli elektr maydon vujudga keladi. Bu maydonning kuchlanganligi bilan qutblagichlarning o‘tkazish tekisliklari orasidagi burchak 45˚ ni tashkil qiladi. Muhit optik anizotrop, ikkilantirib sindiruvchi bo‘lib qoladi va uning optik o‘qi vektorning yo‘nalishi bilan ustma-ust tushadi. Bu maydon ta’sirida suyuqlik o‘zida shunday bir o‘qli kristall xossalarini vujudga keltiradiki, uning optikaviy o‘qi maydon bo‘yicha orientatsiyalangan bo‘ladi. va sindirish ko‘rsatkichlarining ayirmasi maydon kuchlanganligi ning kvadratiga proporsional bo‘ladi:
,
bu erda – yorug‘likning to‘lqin uzunligi, – moddaning temperaturasiga va yorug‘likning to‘lqin uzunligiga bog‘liq bo‘lgan Kerr doimiysi.
Kondensatorda uzunlikdagi yo‘l davomida oddiy va g‘ayrioddiy to‘lqinlar orasida quyidagi yo‘llar ayirmasi

yoki quyidagicha fazalar farqi

hosil bo‘ladi, bu erda – moddaning xossalariga bog‘liq bo‘lgan proporsionallik koeffitsienti bo‘lib, u Kerr doimiysi bilan quyidagicha bog‘langan .
ifodalarga maydon kuchlanganligining kvadrati kiradi SHuning uchun maydonning yo‘nalishi o‘zgarganda ayirmaning hamda faza farqining ishorasi o‘zgarmaydi.
Ma’lum suyuqliklar ichida nitrobenzol ( ) ning Kerr doimiysi eng katta bo‘lib, u ni tashkil etadi.
Kerr effektiga suyuqlik molekulalarining optikaviy anizotropiyasi sabab bo‘ladi, ya’ni molekulalarning turli yo‘nalishlar bo‘yicha turlicha qutblanishi sabab bo‘ladi. Elektr maydon bo‘lmaganda molekulalar tartibsiz orientatsiyalangan bo‘ladi, shu sababli suyuqlikda umumiy anizotropiya bo‘lmaydi. Elektr maydon ta’sir qilganda molekulalar shunday buriladiki, natijada ularning yo dipol elektr momentlari (qutbiy molekulalarda) yoki eng ko‘p qutblanish yo‘nalishlari (qutbiy bo‘lmagan molekulalarda) maydon yo‘nalishi bo‘yicha orientatsiyalanib qoladi. Buning natijasida suyuqlik anizotrop bo‘lib qoladi. Elektr maydonning orientatsiyalovchi ta’siriga molekulalarning issiqlik harakati qarshilik ko‘rsatadi. Bu tajriba vaqtida temperaturaning ko‘tarilishi bilan Kerr doimiysi ning kamaya borishiga sabab bo‘ladi.⁴
Eng ko‘p molekulalarning orientatsiyasi hosil bo‘lishi uchun (elektr maydon ta’sir eta boshlagach), yoki uning butunlay yo‘qolib ketishi uchun (elektr maydonning ta’siri to‘xtatilgach) 10^-10 sekundga yaqin vaqt o‘tadi. SHunday qilib, o‘zaro perpendikulyar qutblagichlar orasiga joylashtirilgan Kerr yacheykasi amalda inersiyasiz yorug‘lik zatvori vazifasini bajara oladi. Kondensator plastinkalarida kuchlanish bo‘lmaganda zatvor yopiq bo‘ladi. Kuchlanish ulanganda zatvor birinchi qutblagichga tushayotgan yorug‘likning ko‘p qismini o‘tkazib yuboradi.
Molekulyar nuntal nazardan karaganda Kerr hodisasiga u yuz berdigan suyuqlik yoki gazlar matekulalarining annzotropiyasn sabab bo’ladi, Bunday anizotrol molekulalar yorug’lik to’lqininng maydonida uning elektr vektoriga nisbatan qanday joylashgan bo’lishiga qarab oz yoki ko’p darajada qutblanadi. muhitni tashkil etgan molekulalar odatdagi sharoitda juda xaotik joylashgan bo’ladi.

Xulosa

Qutblanish tekisligining magnit maydon ta’sirida aylanishi Optik noaktiv moddalar magnit maydoni ta’sirida qutblanish tekisligini aylantirish xususiyatini o’zida hosil qilar ekan. Magnit maydoni bilan yorug’lik to’lqini maydonining bevosita o’zaro ta’sirining natijasi emas, magnit maydoni o’sha maydonga qo’yilgan moddaga qutblanish tekisligini aylantiradigan qobiliyat berib, shu moddaning xossalarinigina o’zgartirar ekan. Demak magnit maydoni ta`sirida hamma jismlar qutblanish tekisligini juda oz darajada bo`lsada aylantiradi. Har bir jismning aylantirish yo`nalishi magnit maydonining yo`nalishiga bog`liq bo`lib, yorug`likning tarqalish yo`nalishiga bog`liq bo`lmaydi. Qutblanish tekisligning tabiiy aylanishida esa bizning yorug`lik dastasi bo`ylab yoki unga qarshi qarashimizga bog`liq ravishda aylantirish yo`nalishi har-xil bo`ldi.Bu digani qutublanish tekisligining aylanishi tashqi magnit maydoniga bog’liq bo’lar ekan.