O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA TA’LIM
VAZIRLIGI
MIRZO ULUG’BEK NOMIDAGI O’ZBEKISTON MILLIY
UNIVERSITETI FIZIKA FAKULTETI
MAVZU: SOCHILISH JARAYONLARINING
TABIATI
Bajardi: Raxmatullayeva G
Tekshirdi: Ubaydullayeva N.
Toshkent-2014
Annotatsiya
Ushbu kurs ishida yorug’lik sochilishi tabiati haqida so’z boradi. Ya’ni
yorug’lik sochilishi yuzaga kelishining fizik sabablari tushuntirilgan. Yorug’lik
sochilishining ikki turi molekulyar va kombinatsion sochilishlar hamda ularning
bugungi kunda texnikada qanday maqsadlarda qo’llanishi haqida ma’lumot
berilgan.
Mundarija
1. Kirish…………………………………………………
…………...
2. Yorug’likning optik jihatdan bir jinsli bo’lmagan
muhit orqali o’tishi…………………………….....
3. Yorug’likning molekulyar sochilishi…………….
4. Yorug’likning kombinatsion sochilishi…………
5. Xulosa………………………………………….....
6. Foydalanilgan adabiyotlar…………………………
Yorug’likning optik jihatdan bir jinsli bo’lmagan
muhit orqali o’tishi.
Har qanday muhitda yorug’lik tarqalayotganda sochiladi. Bunga sabab
elektronlarning majburiy tebranishlari tufayli paydo bo’ladigan ikkilamchi
to’lqinlar yorug’lik to’lqini olib kelayotgan energiyaning bir qismini chetga sochib
yuboradi. Demak yorug’likning sochilishi uchun yorug’lik to’lqinining
o’zgaruvchi maydoni ta’siri ostida tebrana oladigan elektronlar bo’lishi yetarlidir,
bunday elektronlar esa har qanday muhitda yetarli miqdorda. Biroq shuni yodda
tutish kerakki, bu ikkilamchi to’lqinlar o’zaro kogerent bo’ladi va demak, chetga
sochib yuborilgan yorug’likning intinsivligini hisob qilishda ularning o’zaro
interferensiyasini e’tiborga olish kerak.
Haqiqatdan ham agar muhit optik jihatdan bir jinsli bo’lsa, ya’ni uning
sindirish ko’rsatkichi nuqtadan nuqtaga o’tilganda o’zgarmasa, u holda bir xil
hajmda yorug’lik to’lqini bir xil elektr momentlari induksiyalaydi, bu
momentlarning vaqt o’tishi bilan o’zgarishi oqibatida bir xil amplitudali ikkilamchi
kogerent to’lqinlar chiqadi. Yassi monoxromatik to’lqinning bir jinsli muhitda
tarqalish holi 1-rasmda ko’rsatilgan. AA' to’lqin frontida chiziqli o’lchamlari
tushayotgan yorug’likning λ to’lqin uzunligiga nisbatan juda kichik bo’lgan V
1
hajm ajratamiz, biroq bu hajm ichida molekulalar juda ko’p bo’lib muhitni yaxlit
muhit deb hisoblash mumkin. θ burchak bilan xarakterlanadigan yo’nalishda V
1
hajm ma’lum amplitudali va fazali ikkilamchi to’lqin chiqaradi. AA' to’lqin
frontida hamisha boshqa bir V
2
hajm ajratish mumkinki, u ham o’sha yo’nalishda
shunday amplitudali ikkilamchi to’lqin chiqaradi, biroq u to’lqin yo’l farqi tufayli
kuzatish nuqtasiga V
1
dan chiqgan to’lqin fazasiga qarama-qarshi fazali bo’lib
keladi. Ajratilgan hajm orasidagi l masofa
(1)
1-rasm. Optik bir jinslimaslikning yorug’lik sochilishidagi roli.
bo’lishi 1-rasmda ko’rinib turibdi. Agar muhit mutlaqo bir jinsli bo’lsa, to’lqin
frontida bir-birida l masofada joylashgan tengdosh hajmlarning ixtiyoriy ikkitasi
chiqarayotgan ikkilamchi to’lqinlar bir- birini so’ndiradi. Bir jinsli muhitda
yorug’lik sochilmay faqat dastlabki yo’nalishda tarqaladi, degan da’voni
yuqoridagi fikr tasdiqlaydi. θ=0 burchakdan boshqa har qanday burchakka oid
yo’nalishlarda ikkilamchi to’lqinlar bir-birini butunlay so’ndiradi, chunki
tushuvchi to’lqinning θ=0 yo’nalishida tarqalishida ham ikkilamchi to’lqinlar
sinfazali qo’shilib, o’tuvchi to’lqin hosilqiladi.
Shunday qilib muhitning bir jinsli va ikkilamchi to’lqinlarining kogerent
bo’lishi yorug’lik sochilmasligining zaruriy va yetarli shartidir. Haqiqatda esa ideal
bir jinsli muhitlar bo’lmaydi. Real muhitda turli sabab paydo bo’lgan optic bir
jinslimasliklar hamisha bo’ladi. Bu esa yorug’likning ba’zi hollarda juda zaif
sochilishini bildiradi.
Ikkilamchi to’lqinlarning interferensiyasi to’g’risida yuqorida keltirilgan
mulohazalar Frenelning yorug’likning to’g’ri chiziqli tarqalishi nazariyasida
yaratilgan mulohazalarga o’xshaydi. Agar Frenel nazariyasidagi ikkilamchi
to’lqinlar mavhum manbalardan chiqgan bo’lsa, sochilishda nurlantirgichlar real
bo’lib, muhitning atom va molekulalaridan iborat. Biroq muhit bir jinsli bo’lishi
uchun juda kichik teng hajmlarda bir xil nav nurlantirgichlar soni teng bo’lishi
kerak. Biroq qotib qolgan buday manzarani haqiqatda yaratib bo’lmaydi, shuning
uchun bir jinslilik turli sabablarga ko’ra hamisha buziladi.
Frenelning
mushohadalaribir
jinslilikning
buzilishi
bu
fazoviy
birjinslimasliklarda yuz beradigan difraksiya hodisasiga sabab bo’lishini
ko’rsatadi. Agar birjinlimasliklarning o’lchami katta bo’lmasa , u holda difraksion
manzarada yorug’lik hamma yo’nalishlarda ancha tekis taqsimlanadi. Yuqorida
aytib o’tilganidek, bunday mayda birjinslimasliklar tufayli bo’ladigan difraksiya
yorug’likning difraksiyasi yoki sochilishi deyiladi.
Agar muhitning birjinslimaslilari qo’pol bo’lsa, ya’ni muhitning bir –biriga
yaqin bo’lgan teng hajmli juda kichik qismlari intinsivliklari sezilarli darajada farq
qiladigan ikkilamchi to’lqinlarning manbalari bo’lsa, u holda yorug’likning
sochilishi juda aniq ko’rinadi. Muhitning bir jinsliligi salgina buzilgan hollarda
chetga sochib yuborilgan yorug’lik dastlabki dastaning juda oz ulushini tashkil
etadi va uni maxsus sharoitlardagina kuzatish mumkin. Tajriba yorug’likninh
sochilish hodisasi uchun muhitning ikkilamchi to’lqinlar berish qobiliyatining o’zi
emas, balki muhitning birjinsliligi buzilishi muhim ekanligini ko’rsatadi.
Manbdan kelayotgan deyarli parallel nurlar dastasi ichiga suv quyilgan kyuvetadan
o’tayotgan bo’lsin. Agar suv juda yaxshilab tozalangan bo’lsa, yon tomondan
qaraganda yorug’lik deyarli ko’rinmaydi, ya’ni yorug’lik dastlabki dastadan chetga
deyarli sochilmaydi. Agar kyuvetaga bir tomchi atir tomizilsa, yorug’lik intinsiv
ravishda sochiladi, yorug’lik dastasi hamma tomondan yaxshi ko’rinadi. Agar
kyuveta ancha qalin bo’lsa, u holda hamma yorug’lik har tomonga sochilib,
kyuvetaning orqasida aniq ko’rinadigan dastlabki dasta o’rniga sochilgan
yorug’likning diffuz maydonigina ko’rinadi. Bir tomchi atir qo’shilishi kyuveta
ichidagi suvning nihoyatda ko’p malekulalarining xossalarini ko’p o’zgartirib
yubormaydi, albatta, biroq atirda erigan holda yurgan modda zarralari suvli
eritmada cho’kib , suvda muallaq turadigan mayda tomchilar , ya’ni imulsiya hosil
qiladi. Bunday birjinslimasliklarning borligi ikkilamchi to’lqinlarning o’zaro
interferensiyasi uchun juda boshqa sharoitlar yaratadi. Natijada birlamchi dasta bu
birjinslimasliklar tufayli difraksiyalanib, xira muhitga hos bo’lgan sochilish
manzarasini hosil qiladi.
Muhitning optic jihatdan birjinsliligi masalasiga yana qaytamiz; ma’lumki
bir jinslilikning buzilishi yorug’lik sochilishining fizik sababidir. Yuqorida aytib
o’tilgandek, optic jihatdan bir jinsli bo’lmagan muhitda uning bir-biriga yaqin
bo’lgan teng hajmli juda kichik qismlari yorug’lik to’lqinining ta’siri ostida
intinsivliklari bir xil bo’lgan ikkilamchi nurlanishlar manbai bo’lib qoladi. Demak
tegishli qismlar yorug’lik to’lqinining o’zgaruvchi maydoni ta’siri ostida bir-biriga
teng bo’lgan elektr momentlariga ega bo’ladi, bu momentlarning vaqt o’tishi bilan
o’zgarishi natijasida ikkilamchi nurlar paydo bo’ladi. Optik jihatdan bir jinslilik
sharti muhitning turli qismlarining sindirish ko’rsatkichi bir xil qiymatga ega
bo’lishini bildiradi. Bundan muhitning butun hajmida muhitning sindirish
ko’rsatkichi bir xil bo’lganda yorug’likning sinish hodisasi yuz bermaydi degan
hulosa kelib chiqadi. Demak muhitning bir jinsliligini buzish uchun sindirish
ko’rsatkichining doimiyligini buzish zarur.
Ko’zga ko’rinadigan yorug’lik to’lqining uzunligiga nisbatan kichik bo’lgan
zarralarda yorug’likning sochilishini birinchi bo’lib Tindal kuzatgan. Turli burchak
hosil qilib sochilgan yorug’lik oq yorug’likdan ko’k bo’lishi bilan farq qilishini,
tushayotgan yorug’lik yo’nalganga nisbatan 90
0
burchak hosil qilib sochilgan
yoru’lik yassi qutblangan bo’lishini ham aniqlagan.
Zarralarning o’lchami to’lqin uzunligiga nisbatan kichik bo’lgan hira
muhitlarda yorug’likning sochilishini o’rganish natijasida Tindal va undan keying
tadqiqotchilar tajribada kashf etgan va nazariy jihatdan Reley asoslab bergan ba’zi
qonuniyatlar topildi. Bu qonuniyatlar hususida quyida oddiy tajribada tasavvur
hosil qilish mumkin.
To’g’ri burchakli kyuveta to’la suvga bir necha tomchi sut tomizib suv
xiralashtiriladida, unga intinsiv yorug’lik dastasi yuboriladi. Suvda yorug’lik
dastasining izi aniq ko’rinib turadi.
Yon tomondan turib A yo’nalishda kuzatganda (2-rasm) Sochilgan yorug’lik S
manbadan kelayotgan yorug’likkka qaraganda zangoriroq bo’ladi. Qalinligi
yetarlicha bo’lgan kyuveta orqali B yo’nalishda o’tib, uzun to’lqinli nurlarga
boyigan yorug’lik qizg’ish tusda bo’ladi.
Sochilgan yorug’likni dastlabki dastaga nisbatan 90
0
burchak ostida N
qutblovchi orqali kuzatganda S dan kelayotgan dastlabki yorug’lik tabiiy yorug’lik
bo’lsa ham sochilgan yorug’lik chiziqli qutblangan ekanligi ko’rinadi. Sochilgan
yorug’likka elektr vektorining yo’nalishi dastlabki dasta va kuzatish yo’nalishi
orqali o’tuvchi tekislikka perpendikulyar bo’ladi.
2-rasm. Xira muhitlarda yorug’lik sochilishini kuzatish sxemasi.
Agar turli yo’nalishlar bo’ylab sochilgan yorug’likning intinsivligini
boholasak, bu intinsivlik dastlabki dasta o’qiga nisbatan va unga perpendikulyar
bo’lgan chiziqqa nisbatan simmetrik bo’ladi (3-rasm). Turli yo’nalishlar bo’ylab
sochilgan yorug’lik intinsivligi taqsimotini ko’rsatuvchi grafik sochilish
indikatritsasi deyiladi va u quyidagi formula bilan ifodalanadi.
(2)
Reley o’lchamlari tushayotgan yorug’lik to’lqin uzunligiga
nisbatan kichik bo’lgan sferik zarralarda sochilgan yorug’likning
intinsivligini hisob qilib, dastlabki yorug’lik tabiiy yorug’lik bo’lgan
holda sochilgan yorug’lik intinsivligi quyidagiga teng bo’lishini topdi:
(3)
Bu yerda N- sochib yuboruvchi hajmdagi zarralar soni, V
'
va ε-
zarraning hajmi va dielektrik singdiruvchanligi, ε
0
- muhitning dielektrik
singdiruvchanligi, θ- sochilish burchagi, I
0
- tushayotgan yorug’likning
intinsivligi, L- sochib yuboruvchi muhitdan kuzatish nuqtasigacha
bo’lgan masofa.
3-rasm. λ daga nisbatan kichik bo’lgan zarralar uchun
sochilish indikatritsasi.
Releyning (3) formulasi yuqorida aytib o’tilgan qonuniyatlarni
tavsiflaydi. Sochilgan yorug’likning intinsivligi to’lqin uzunligining 4-
darajasiga teskari proporsional ekan. Bu qonuniyat osmonning
zangoriligini izohlab beradi va Reley qonuni deyiladi.
Agar yorug’likni sochib yuboruvchi zarralarning o’lchamlari
to’lqin uzunligi bilan taqqoslas bo’ladigan bo’lsa, u holda yorug’lik
sochilishining biz muhokama qilgan qonuniyatlari yaramay qoladi.
Kalloid eritmalarda ko’pincha shunday bo’ladi. Bunda sochilgan
yorug’lik nuri intinsivligi to’lqin uzunligining 2-darajasiga teskari
proporsional bo’ladi.
Olimlar osmonning zangori ko’rinishiga sabab yorug’likning
havo tarkibidagi chang zarralarida sochilishi deb hisoblashardi, lekin
tog’larga ko’tarilgan sari bu moviylikning oshib borishi bu fikr
noto’griligini ko’rsatdi. Ushbu hodisaning sababi yoruglikning
molekulyar sochilishi ekan.
Yoruglikning molekulyar sochilishi
Tajribalar ko’rsatadiki, bir jinli bo’lgan muhitlarda ham yorug’lik
sochiladi. Demak birjinlimasliklarning yuzga kelishi sabab qandaydir fizik
jarayonlar mavjud.
a)
Kritik opalessensiya. Juda muhim bo’lgan bir xususiy holda bir
jinlilikning buzilishiga olib keladigan sababni M.Smoluxovskiy ko’rsatib berdi.
Gaz yoki suyuqlikning kritik temperaturasida yorug’lik intinsiv ravishda sochilishi
ko’pdan beri ma’lum edi. Somoluxovskiy kritik temperaturada muhitning
siqiluvchamligi juda kata ekanligiga diqqat qildi. Bunday sharoitda kichikroq
hajmlar o’rtacha zichlikdan sezilarli chetlanishlar paydo bo’lishi mumkin., chunki
siqiluvchanlik katta bo’lishi issiqlik harakati kichik hajmlarda zichlik
fluktatsiyalari yuzga keltirishga qodir ekanligini bildiradi. Optik birjinslilikning
buning oqibatida bo’ladigan buzilishi yorug’likning ko’p sochilishiga sabab
bo’ladi. Shunday qilib Somoluxovskiy kritik opalessensiya hodisasini izohlab
berdi.
b)
Yorug’likning suyuqlik sirtida sochilishi. Hajmda bo’ladigan
sochilishga o’xshagan hodisalar suyuqlik sirtida ham bo’lishi mumkin.
Suyuqlikning tinch sirti ko’zguga o’xshaydi, unga tushayotgan yorug’lik ma’lum
bir yo’nalishda tekis qaytadi. Biroq yorug’lik sirti ma’lum bir sababdan g’adir-
budur bo’lib qolsa, yorug’likning bir muncha qismi chetga tarqoq holda sochiladi.
Suyuqlikning tekis sirti, umuman aytganda, molekulyar harakat tufayli muttasil
“buzilib” turishi kerak. va bu notekisliklar to’lqin uzunligiga yaqin bo’lib qolganda
yorug’lik tekis qaytmay, suyuqlik sirti xira bo’lib qoladi.
Biroq odatdagi sharoitlarda bu g’adir- budirlik kam bo’ladi., sabab sirt
taranglik kuchlari.
Ikki suyuqlik chegarasida bu kapilyar kuchlar odatda suyuqlik bilan gaz
orasidagi chegaradagidan kichik bo’ladi. Bu kuchlar aralashishning kritik
temperaturasi yaqinida ayniqsa kichik bo’ladi. Haqiqatan ham, bu holda yorug’lik
chegaradan Frenel qonunlari bo’yicha qaytibgina qolmay, balki hamma tomonga
intinsiv ravishda sochiladi. Yaxshi sharoitlarda molekulyar ga’dir- budurliklar
shunchalik katta bo’ladiki, bunda yorug’lik katta burchak ostida tushganda ham
tekis qaytmaydi; tekis qaytishning yo’qolishito’lqin uzunligi kichik bo’lgan
yorug’likda kuzatish oson, xira sirtlarda shunday bo’lishi kerak edi
c)
Yorug’likning toza moddada molekulyar sochilishi. Yorug’likning
toza moddada molekulyar sochilishi sababini Somoluxovskiy ko’rsatib bergan
bo’lib, quyidagidan iborat: muhit molekulalarining issiqlik harakati statistic
harakterda bo’lgani sababli muhitda zichlik fluktatsiyalari sodir bo’ladi.
Zichlikning Δρ fluktuatsiyasi sindirish ko’rsatkichining Δn fluktuatsiyasiga yoki
dielektrik singdiruvchanlikning Δε fluktuatsiyasigasabab bo’ladi, bular esa aslida
optic bir jislimasliklardan iborat.
Bu holda sochilgan yorug’likning intinsivligi optic bir jinslimaslik bilan
aniqlanadi. Sochilgan yorug’likning intinsivligi Δε ning ishorasiga bog’liq
bo’lmagani uchun intinsivlik
̅̅̅̅̅ ga proporsional bo’ladi.Oddiy elektrodinamik
hisob intinsivlikning quyidagicha bo’lishini ko’rsatadi:
(4)
Bu yerda V
*
- fluktuatsiya yuz bergan hajm bo’lib, yorug’lik to’lqinining
uzunligiga nisbatan kichik, lekin ichida molekulalar ko’p. Boshqa belgilar (3)
formuladagidek.
Agar Δε fluktuatsiyalar zichlik va temperature yoki p bosim va S
entropiyadan iborat faqat ikki erkli termodinamik o’zgaruvchi bilan aniqlanadi deb
hisoblasak, u holda
Bu yerda Δp, ΔS- bosim va entropiyaning fluktuatsiyalari. Bu yerda Δp, ΔS
fluktuatsiyalar statistic jihatdan mustaqil ekanligi va demak,
̅̅̅̅̅̅̅̅ ekanligi
e’tiborga olingan. Fluktuatsiyalar nazariyasi (4) ni quyidagicha
(5)
ifodalashga imkon beradi. Bu yerda ρ-muhitning zichligi, T-absolyut temperature,
- adiabatic siqiluvchanlik, σ- issiqlikdan kengayish koeffitsenti, c
p
- 1g
moddaning o’zgarmas bosim sharoitidagi issiqlik sig’imi, V- yorug’likni sochib
yuborayotgan hajm.
Quyidagi taqribiy tenglikdan:
Agar mashhur termodinamik
munosabatdan foydalansak
( bu yerda β
t
- izotermik siqiluvchanlik) (5) formula
(6)
ko’rinishga keladi. Bu formulani birinchi bo’lib Enshteyn topgan va u Enshteyn
formulasi deyiladi.
Shunday qilib osmonning zangori va quyosh botishida qizil bo’lib
ko’rinishiga sabab molekulyar sochilish ekan.
Yorug’likning kombinatsion sochilishi
Reley qonuniga asosan , sochilish yorug’likda energiya taqsimoti birlamchi
yorug’likdagi taqsimotdan spektrning qisqa to’lqinli qismida energiya qiyosan
ortiq bo’lishi bilan farq qiladi. Simob lampasidan kelayotgan yorug’lik spektri
bilan o’sha lampaning havoda sochilgan yorug’ligi 4-rasmdagi fotosuratda
tasvirlangan. Bu suratlar hodisaning xarakteri to’g’risida sifat tomondan tasavvur
beradi. Ekspozitsiyalar shunday tanlab olinganki, bunda to’lqin uzunligi katta
bo’lgan chiziqlar intensivligi taxminan teng bo’ladi. Unda spektrning qisqaroq
to’lqinli sohasidagi intensivliklar farqi yaqqol ko’rinadi.
4-rasm. Simob lampasidan kelayotgan yorug’likning spektori va o’sha
lampaning havoda sochilgan yorug’ligining spektori
Ilgari o’tkazilgan tadqiiqot natijalariga ko’ra , yuqorida aytib o’tilgan farq
tushayotgan va sochilgan yorug’lik spektridagi yagona farq hisoblanadi. Biroq
sinchiklab o’tkizilgan tekshirishning ko’rsatishicha sochilgan yorug’lik spektrida
tushayotgan yorug’likni xarakterlaydigan chiziqlardan tashqari qo’shimcha
chiziqlar(yo’ldoshlar) bo’ladi, bular tushayotgan yorug’likning har bir chizig’I
yonida turadi(5 va 6- rasm).
Yo’ldoshlar tushayotgan yorug’likning har qanday spectral chizig’i yonida
kelganligi uchun , bu yo’ldoshlarni qanday sharoitda payqash mumkin, degan
savol tug’iladi. Yoo’doshlar ko’rinadigan bo’lishi uchun tushayoutgan yorug’lik
spektri tutash pektr bo’lmay ,balki alohida chiziqlar(monoxramatik chiziqlar)
to’plamidan iborat bo’lishi kerak. bu hodisaning quyidagi qonunlari tajribadan
topilgan.
1) Yo’ldoshlar tushayotgan yorug’likning har bir chizig’i yonida bo’ladi.
2)
Uyg’otuvchi(tushayotgan) yorug’lik spectral chizig’ining ν
0
chastotasi
bilan yo’ldoshlardan har biri chiziqlarining
chastotalar bilan Δν
farq sochuvchi modda uchun xarakterli bo’lib, uning molekularining xususiy
tebranishlari chastotalariga (ν
i
)teng:
5-rasm. Uglerod tetroxloridda kombinatsion sochilish spektori
3)
Yo’ldoshlar uyg’otuvchi chiziqlardan ikki tomonda simmetrik
yotuvchi chiziqlarning ikki sistemasidan iborat,ya’ni
buyerda ν
r
chastota uyg’otuvchi chastotalardan uzunroq to’lqinli tomonda
joylashgan
yo’ldoshlarning
chastotalarini,ν
v
chastota
esa
uyg’otuvchi
chastotalardan ikki tomonda yotgan yo’ldoshlarning chastotalarini bildiradi.
Spektrning qizil qismida joylashgan va shuning uchun “qizil” yo’ldoshlar deb
ataladigan 1-yo’ldoshlar (6-rasmdagi α lar) tegishli “binashfa” yo’ldoshlardan(6-
rasmdagi β lar) ancha intensivdir.
6-rasm. Kvarsda kombinatsion sochilish spektri.
4)Temperatura ko’tarilganda “binafsha ” yo’ldoshlarning intensivligi tez
ortadi.
Yorug’lik kvantlari to’g’risidagi soddalshtirilgan tasavvurdan foydalanib,
kombinatsion sochilish hodisasining mohiyatini anglab yetish mumkin. Kvant
tasavvurlariga ko’ra , ν
0
chastotali yorug’lik ma’lum bir ulushlar(kvantlar) tarzida
tarqalib bularning miqdori
ga teng bo’ladi, bu uuyerda h=6,62*10
-34
–
plank taklif etgan universal doimiydir. Shuning uchun o’zida ν
0
chastotali
tebranishlar bo’layotgan atom(yoki molekula)
energiya zapasiga ega bo’ladi.,
bu energiyani atom (yoki molekula) o’shanday chastotali yorug’lik tarzida
chiqarishi mumkin. Bu nuqtai nazardan yorug’likning molekularda sochilishini
yorug’lik kvantlarining (ya’ni fotonlarning ) molekulalar bilan to’qnashishi deb
qarash kerak, bu to’qnashish natijasida fotonlar uchish yo’nalishini o’zgartiradi,
ya’ni chetga sochiladi. Fotonlar bilan molekulalar o’rtasidagi to’qnashishlar elasti
bo’lishi ham , elastic bo’lmasligi ham mumkin. To’qnashish elastic to’qnashish
bo’lgan holda molekulaning energiyasi va fotonning
chastotasi o’zgarmaydi, bu
hol Reley sochilishiga mos keladi. To’qnashish elastic bo’lmagan holda fotonning
energiyasi
tebranma kvant miqdorida ortadi yoki kamayadi. Agar yorug’lik
tebranish holatida bo’lmagan molekula bilan o’zaro ta’sir qilsa ,yorug’lik
molekulaga energiyasining tegishli qismini beradi
Tenglamaga muvofiq ravishda kichik chastotali nurga (“qizil yo’ldoshga”)
aylanadi, bu yerda
uyg’otuvchi yorug’lok chastotasi,
-molekula
tebranishlarining chastotasi.
Agar yorug’lik tebranish holatida turgan molekula, ya’ni
energiyaga ega
bo’lgan molekulaga ta’sir qilsa , u holda yorug’lik molekuladan bu energiyani
tortib olib,
tenglamaga muvofiq ravishda katta chastotali nurga (“binafsha yo’ldosh”)
aylanishi mumkin.
Tebranish holatida bo’lgan (ortiqcha energiyali) molekulalar soni
uyg’otilmagan molekulalar sonidan ancha kam bo’ladi, shuning uchun binafsha
yo’ldoshning intensivligi qizil yo’ldosh intensivligidan beqiyos darajadan kam
bo’lishi kerak; tajribada ham xuddi shunday bo’lyapti.
Temperatura ko’tarilgan sari uyg’otilgan molecular soni tez ko’payadi,
shunga yarasha binafsha yo’ldoshning intensivligi tez ortishi kerak; bu ham
tajribada tasdiqlanmoqda. Binafsha yo’ldoshlar intensivligining ortishi 6-rasmda
yaxshi ko’rinadi; bu rasmda 2 spektr sochuvchi moddaning (kvarsning) 210
0
C
temperaturasiga mos keladi.
Atomlarning molekulada tebranishi tufayli qutblanuvchanlikning yuqorida
aytib o’tilgan o’zgarishlari davriy xarakterga ega, shuning uchun sochilayotgan
yorug’likning intensivligi ham molekula ichida bo’ladigan tebranishlarning
chastota bilan davriy ravishda o’zgaradi. Binobarin, chastotasi tushayotgan
yorug’lik modulyatsiya chastotasi
bo’lgan modulyatsiyalangan yorug’likdan
iboratdir, bu esa o’zgargan
chastotali yorug’likka mos keladi. Shunday
qilib, yorug’lik sochilishining bu turi yuz berganda tushayotgan yorug’likning
chatotasi o’zgarib borishi kerak: boshlang’ich chastotali yorug’lik bilan o’zgargan
chastotali chiziqlar ham paydo bo’lishi kerak. demak,sochilgan yorug’likning
chastotasi tushayotgan yorug’likning chastotasi bilan molecular ichida bo’ladigan
tebranishlar chastotasining kombinatsiyasidan tarkib topadi. Shuning uchun bu
sochilish kombinatsion sochilish deb atalgan.
Bunday klassik nuqtai nazardan qarash ma’lum bir chastotali kombinatsion
va infraqizil chiziqlarninf intensivliklari bir-biridan ko’p farq qilishi mumkinligini
tushunishga imkon beradi. Haqiqatan ham, ν chastotali kombinatsion chiziqning
intensivligi molekulaning bu chastotaga mos keladigan tebranishlar qilishida
molekulaning α qutblanuvchanligi naqadar ko’p o’zgarishi bilan aniqlanadi.
Absorbsiyaning o’shanday chastotali infraqizil chizig’ining intensivligi esa mos
chastotali infraqizil yorug’lik ta’sirida bu tebranishning qanchalik yaxshi yuz bera
olishiga , ya’ni kelayotgan to’lqinning elektramagnitik maydonini molekula
tegishli tebranishda molekulaning elektr momentining o’zgarishlari bilan
aniqlanadi. Qutblanuvchanlikning o’zgarishi bilan elektr momentining o’zgarishi
turli xil tebranishlarda biri infraqizil spektrlarda, boshqasi kombinatsion
spektrlarda yaxshi tasvirlanadi.
Kombinatsion sochilish metodi moddaning molekulyar tuzilishini tadqiq
etishning muhim metodi hisoblanadi. Molekula tebranishlarining xususiy
chastotalari bu usul yordamida osongina aniqlanadi; bu usul molekula
simmetriyasining xarakteri, molekulalar ichida ta’sir qiladigan kuchlarning
kattaligi va umuman molekulyar dinamikaning o’ziga xos tomonlari to’g’risida
imkon beradi. Kombinatsion sochilish spektrlari molekulalar uchun shunchalik
xarakterlidirki, bu spektrlar yordamida murakkab molekulyar aralashmalarni
,ayniqsa kimyoviy yo’l bilan analiz qilib bo’lmaydigan organic molekulalar
aralashmalarini analiz qilish mumkin. Masalan, uglevodorodlarning juda murakkab
aralashmasi bo’lgan benzinlarning tarkibi kombinatsion sochilish metodi
yordamida samarali ravishda analiz qilinadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |