Reja: Kirish Yorug’lik dispersiyasi

Reja:

1. Kirish

2. Yorug’lik dispersiyasi.

3. Elektronlar difraksiyasi

4. Elektronlarning materiya bilan o'zaro ta'siri

5. Xulosa

Yorug’lik dispersiyasi.

Yorugʻlik dispersiyasi -modda sindirish koʻrsatkichi p ning yoruglik chastotasi v ga yoki yorugʻlik toʻlqinlari faza tezligining ularning chastotasiga bogʻlikligi. Yo. d. tufayli oq yoruglik dastasi prizma orqali oʻtganida spektrga ajralishi yuz beradi. Spektrga ajralish hodisasini oʻrganishi oqibatida I. Nyuton Yo. d. hodisasini kashf etdi (1672). Spektr sohasida shaffof boʻlgan moddada v ning kattalashishi (X ning kichrayishi) bilan p ortadi: p ning X ga bunday bogʻlanishini normal Yo. d. deyiladi. Moddaning yutish sohasi yaqinida p ning toʻlqin uzunligi X ga bogʻliq tarzda oʻzgarishi ancha murakkab. Mas, sianin eritmasidan yasalgan yupqa prizmaning yutish sohasida qizil nurlar binafsha nurlarga nisbatan kuchliroq, yashil nur, soʻngra koʻk nur eng kam sinadi. Bunday holatni anomal Yo. d. (X ning kichrayishi bilan p ning kamayishi) deyiladi. Moddada yorugʻlikning sinishi yorugʻlik fazaviy tezligining oʻzgarishi natijasida yuz beradi; moddaning sindirish koʻrsatkichi p=s/sf; bunda sf — yorugʻlikning muhitdagi fazaviy tezligi. Yorugʻlikning elektromagnit na. /— _ zariyasiga koʻra sf=s/ bunda ye —dielektrik singdiruvchanlik, s — magnit singdiruvchanlik. Spektrning optik sohasida barcha moddalar uchun s birga juda yaqin. Shu sababli p=h1e boʻlgani uchun Yo. d. ye ning chastotaga bogʻlikligi bilan tushuntiriladi. YORUG’LIK DISPERSIYASI

YOrug’lik dispersiyasi deb, moddaning sindirish ko’rsatkichini yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’liqligidan yuz beradigan hodisalarga aytiladi. YOrug’lik dispersiyasini matematik ravishda shunday yozish mumkin:

 (7.1)

Bu formulada   yorug’lik to’lqining chastotasi.

Agar chastota ortishi bilan absolyut sindirish ko’rsatkichi ortib borsa, bunday dispersiya normal dispersiya deyiladi, aksincha chastota ortib borishi bilan chastota kamaysa, bunday dispersiya anomal dispersiya deyiladi.

YOrug’lik dispersiyasini birinchi marta 1672 yilda ingliz olimi I.Nyuton kuzatgan. U shisha prizmadan oq yorug’lik o’tganda rangli spektr hosil bo’lishini aniqlagan. YOrug’lik dispersiyasini sindirish ko’rsatkichni aniqlaydigan har qanday usul bilan kuzatish mumkin. Masalan, prizmalardan yorug’lik o’tganda, to’la ichki qaytish hodisasi ro’y berganda va interferension asboblar yordamida. Umumiy holda, yorug’lik dispersiyasi ro’y berganda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish ko’rsatkichi orta boradi. Bunga normal dispersiya deyiladi. Lekin shunday hollar ham kuzatiladiki, bunda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish kursatkichi ham kamayadi. Bunday dispersiyaga anomal dispersiya deyiladi. Odatda anomal dispersiya yorug’likni yutilish sohasida kuzatiladi.

Dispersiya sababli oq yorug’lik sindiruvchi muhitdan o’tganda turli to’lqin uzunlikli monoxromatik nurlarga ajraladi. Agarda bu hodisani ekranda kuzatsak, turli rangdagi yo’llar - ya’ni dispersiya spektrini yoki optik spektrni ko’ramiz. Odatda, optik spektrlar maxsus asboblar - spektrometr va spektrograflarda hosil kilinadi. Spektrlarning tashqi ko’rinishi yorug’lik manbaining xossalariga bog’liq bo’ladi.

Optik spektrlar 3 turga bo’linadilar:

1. Tutash spektrlar.

2. CHiziqli spektrlar.

3. Yo’l-yo’l spektrlar.

YOrug’lik manbai cho’g’langan qattiq va suyuq jismlar, siqilgan gazlardan iborat bo’lsa, kuzatiladigan spektr tutash spektrdan iborat bo’ladi. CHiziqli spektrlarni uyg’ongan alohida atomlar, yo’l-yo’l spektrlarni uyg’ongan alohida molekulalar chiqaradi. Optik spektrlar yordamida moddalarni analiz qilish, atom va molekulalarni tuzilishini o’rganish va boshqa ko’p ilmiy ishlar qilish mumkin. Bu sohaga spektral analiz deyiladi. Hozirgi vaqtda yorug’lik dispersiyasini kvant mexanikasi asosida tushuntiriladi.

Har bir vektor o‟zidan oldingisiga nisbatan bir xil burchakga burilgan bo‟lib, bu burchak qo‟shni tirqishlar uyg‟otgan tebranishlarning faza farqi 8 ga teng. β sin φ

= ± kλ (k = 1,2,3.) shartni qanoatlantiruvchi yo‟nalishlar uchun hamma Ai lar nolga teng . Shunday qilib, bitta tirqish uchun minimum sharti bo‟ladi. fazalar farqi

δ =2π∆/ λ=(2πα/ λ)sin φ

bundagi λ – berilgan muhitdagi to‟lqin uzunligi. Qaysi yo‟nalishlar uchun δ= ± 2πm bo‟lsa, ya‟ni d sin = ± mλ ( m = 0, 1, 2,) (3) shart bajarilsa ayrim tirqishlardan hosil bo‟layotgan tebranishlar bir-birini kuchaytiradi. Ekranning tegishli nuqtasida tebranish amplitudasi A_ma = N · Aφ ( 1 · 4). Bu formula intensivlik maksimumlarning o‟rnini aniqlaydi. Bu maksimumlar deyiladi. Undagi m soni bosh maksimumning tartibini ko‟rsatadi. Har qanday spektral asbobning asosiy xarakteristkasi uning dispersiyasi va ajrata olish kuchidir. Dispersiya bir- biridan to‟lqin uzunligi bo‟yicha 1₀ S ga farqlanuvchi ikki spektral chiziq orasidagi burchakiy yoki chizig‟iy masofani belgilaydi. Ajrata olish kuchi spektrda bir-biridan ajratib qabul qilish mumkin bo‟lgan ikki chiziqga to‟g‟ri keladigan to‟lqin uzunliklarining minimal δλ farqini belgilaydi. Ikki yaqin spektral chiziqlarni ajratish imkoni faqat ular orasidagi masofaga bog‟liq bo‟lmasdan spektral maksimumning kengligiga ham bog‟liq. Agr bir maksimumning o‟rtasi ikkinchi maksimumning chetiga to‟g‟ri kelsa, spektral chiziqlar to‟la ajratilgan deb hisoblanadi. Spektral asbobning ajrata olish kuchi deb quyidagi o‟lchamsiz kattalikga

R =λ/ δλ
aytiladi. R = mN difraksion panjaraning ajrata olish kuchi deyiladi, u spektrning m tartibiga va tirqishlarning N soniga proporsionaldir.

Yorug‟lik dispersiyasi

N‟yuton tajribalar asosida yorug‟lik dispersiyasini kashf etdi. Dispersiya lotincha “sochmoq” so‟zidan olingan. Umuman, yorug‟lik dispersiyasi deganda moddaning sindirish ko‟rsatkichi n ni yorug‟lik to‟lqinning siklik chastotasi ω ga bog‟liqligi tufayli sodir bo‟luvchi hodisalar tushuniladi. Xususan, N‟yuton tajribasida prizmaga tushayotgan “oq yorug‟lik” qizildan binafshagacha rangdagi yorug‟liklar, spektrlarga ajralgan. Agar turli moddalardan yasalgan prizmalar tufayli olingan spektrlarni bir-biri bilan solishtirilsa, quyidagilar ma‟lum bo‟ladi:

8- rasm.

1. 
   bir xil chastotali (ω=const ) nurlar bu prizmada turlicha burchaklarga og‟adi;
   
2. 
   bir xil chastotalar intervali ∆ ω = ω₂ – ω₁ ga mos bo‟lgan spektr qismining kengliklari turlicha prizmalarda turlicha bo‟ladi.Bundan, moddalar bir-biridan faqat
   

sindirish ko‟rsatkichining qiymatlari bilangina emas, balki sindirish ko‟rsatkichining yorug‟lik chastotasiga bog‟liqlik funksiyasi

n = ƒ (ω)

bilan ham farqlanadi, degan xulosaga kelinadi. Tushayotgan elektromagnit to‟lqinlarning chastotalari ortgan sari barcha shaffof moddalarning sindirish ko‟rsatkichi ham monoton ravishda ortib boradi. 2- rasmda shisha uchun n ning ω ga bog‟liqligi tasvirlangan. Binafsha nurlar qizil nurlarga nisbatan shishada ko‟proq sinishi haqidagi ma‟lum faqat rasmda o‟z aksini topgan.

Biror chastotalar intervali ∆ω da sindirish ko‟rsatkichining o‟zgarish ∆n ni xarakterlovchi ∆n/∆ω kattalik dispersiya o‟lchovi vazifasini bajaradi. Chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko‟rsatkichi ham ortib borsa, ya‟ni ∆n/∆ω > 0 bo‟lsa, bu moddalardagi yorug‟likning dispersiyasi normal dispersiya deyiladi. Agar chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko‟rsatkichi kamaysa, ya‟ni ∆n/∆ω < 0 bo‟lsa bunday moddadagi yorug‟lik dispersiyasiga

anomal dispersiya deyiladi. Shisha uchun oq yorug‟lik sohasining barcha qismlarida normal ul‟trabinafsha va infraqizil sohalarning ba‟zi qismlarida anomal dispersiya kuzatiladi.