127-§. Sochilishning elementar aktlari va saqlanish qonunlari

127-§. Sochilishning elementar aktlari va saqlanish qonunlari

Vismut changchasidagi elementar fotoeffekt tajribasi, rentgen nurlar energiyasi sferik to‘lqinlar ko‘rinishida tarqalmasdan fotonlar sifatida tarqaladi desak, tabiiyroq tushuntirilishini 121-§ da ko‘rib o‘tgan edik. Fotoeffektning ikkita elementar aktlari orasidagi o‘rtacha vaqt vismut changchasidan iborat bo‘lgan “nishon”ga antikatoddan taxminan „otilgan” fotonlardan birining tegish ehtimoliga mos keladi. Yuqoridagi paragraflarda qaralgan Kompton effekti buni yanada ravshanroq ko`rsatadi.

Haqiqatan ham, billiard sharlarining to‘qnashishidan iborat bo‘lgan juda qo‘pol model hodisaning barcha muhim belgilarini oson tushuntirishga imkon beradi. Biz bu “billiard sharlaridan” birini-tepki elektroni, Kompton iborasi bilan aytganda “foton turtishgandan” keyin sochilgach uning juda aniq harakatlanganligini hatto kuzatishimiz ham mumkin.
Agar biz bu hodisani sof klassik nuqtai nazardan, ya’ni rentgen nurlarni sferik to‘lqinlar, elektronlarni esa odatdagi zarrachalar (qo‘pol aytganda, sharchalar) deb qarab tushuntirishga uringanimizda, u holda buning uchun juda og‘ir qurbon berishga - sochilishning elementar aktlariga energiyaning va harakat miqdorining saqlanish qonunlarining tatbiqidan voz kechishga to‘g‘ri kelardi. Bu quyidagi mulohazalardan kelib chiqadi. Sferik to‘lqin hamma elektronlarga bir tekis ta’sir qilib, ularni majburiy tebrantiradi; elektron kesimining g‘oyat kichikligidan, unga to‘g‘ri kelgan energiya va impuls ulushi juda kichik bo‘ladi. Kompton sochilishida esa birlamchi to‘lqinning energiya va impulsidan sezilarli ulush olgan tepki elektronlari paydo bo‘ladi. Ular bu energiya va impulsni qayerdan olishini tushunish uchun uzoq vaqt oralig‘ida asta-sekin energiya yig‘iladi, deb faraz qilishga to‘g‘ri kelardi. Biroq buni Kompton effektining kuchsiz bog‘langan (energiya yig‘a oladigan), elektronlarda ham, erkin elektronlarda ham (masalan, metallarda) vujudga kelish fakti bilan kelishtirib bo‘lmaydi.
To‘lqin tasavvurlarni qutqarish maqsadida 1923-yili Bor, Kramers va Sleter hatto energiya va impulsning saqlanish qonunlari sochilishda faqat statistik, o‘rtacha katta vaqt oraliqlarida bajarilib, elementar aktlarga tatbiq qilib bo‘lmaydi, deyuvchi nazariyani yaratishga urinib ko‘rdilar. Bu nazariyaga asosan sochilish uzluksiz bo‘ladi, biroq tepki elektronlari tamomila tasodifiy chiqadi. Ikkala protsess-to‘lqinlarning sochilishi va tepki elektronlarining chiqishi o‘zaro sozlanmagan. Asosida tabiatning qat’iy qaror topgan asosiy qonunlarini - energiyaning va harakat miqdorining saqlanish qonunlarini inkor qilish yotgan bu nazariya metodologik naqtai nazardanoq yaroqsiz edi. Kutilgandek, uning asossiz ekanligi tez orada eksperimental ko‘rsatildi.
Rentgen nuri sochilishning elementar aktlarida energiya va harakat miqdori saqlanish qonunlarining bajarilishini tasdiqlaydigan tajribalar quyidagi mulohazalarga tayanadi. Sochilishning elementar aktlariga saqlanish qonunlarini qo‘llanishni talab qiluvchi billiard o‘yini nazariyasi"ga ko‘ra ikkala protsess o‘zaro bog‘langan bo‘lishi va hech bo‘lmaganda, bir vaqtda sodir bo‘lishi kerak. Bor, Kramers va Slaterlarning statistik nazariyasiga ko‘ra ikkala prosess bir-birlaridan tamomila mustasnodir.
U ham bu nazariyani tekshirish uchun tegishli tajribalarni bajarish mumkin ekan. Sochilishning elementar aktlariga energiya va harakat miqdorining saqlanish qonunlarini qo‘llanish mumkin bo‘lsa, u holda quyidagi qator xulosalar bajarilishi kerak. Masalan, statistik nazariyaning talabiga zid ravishda har bir tepki elektroniga mos holda bir vaqtda foton (bizning modelda fotoelektron) sochilishi kerak. Bundan tashqari, sochilishidan keyin tepki elektroni va fotonning uchish burchaklari orasida muayyan munosabat mavjud bo‘lishi kerak, 193- rasmda bu munosabat qutbiy diagrammada aks ettirilgan; agar saqlanish qonunlaridan ((125.2) va (125.4) formulalar) foydalanilsa va (125.4) vektor tenglamani koordinata o‘qlaridagi proyeksiyalardan iborat bo‘lgan ikkita skalyar tenglama bilan almashtirilsa, uni bevosita hisoblash yo‘li bilan hosil qilish mumkin. Hosil qilingan munosabat quyidagi ko‘rinishni oladi:

bunda ; burchaklarning belgilanishini 192- rasmdan qarang.