3-bob. Fizikaviy hodisalar va kvant metrologiyasi asoslari

Faradey effekti chiziqli qutblangan elektromagnit nurlanishning uning o‘zgarmas magnit maudoni ta’sirida bo‘lgan mos muhit orqali o‘tishida qutblanish tekisligi aylanishining yuzaga kelishidir .
Faradey effekti – magnitooptik effektlaridan biridir. Doimiy magnit maydon chiziqlari bo‘ylab moddada tarqalayotgan yassi qutblangan elektromagnit nurlanish (masalan, yorug‘lik to‘lqinlari) qutblanish tekisligining burilishidan iborat. Bu hodisa 1845-yilda M.Faradey tomonidan kashf etilgan.
Faradey effekti shundan iboratki, magnit maydoni ta’sirida optik jihatdan faol moddalarda to‘g‘ri chiziqli yorug‘lik qutblanish tekisligining aylanishi kuzatiladi. yorug‘lik qutblanish tekisligining og‘ish burchagi
, (3.14)
bu yerda:
– Verde doimiysi bo‘lib, u moddaning xossalari va nurlanishning to‘lqin uzunligiga bog‘liq bo‘lgan proporsionallik koeffisientidir;
l – yorug‘likning modda ichida bosib o‘tgan yo‘li;
B – magnit induksiyasi.
Agarda o‘zgartkichni o‘lchanayotgan tok magnit maydoniga joylashtirilsa, yorug‘lik qutblanish tekisligining og‘ish burchagini o‘lchash yo‘li bilan magnit maydon induksiyasi va tok kuchini aniqlash mumkin.
6.4.5. Doppler effekti
Harakatdagi ob’yektlar, suyuqlik, gazsimon va sochiluvchan muhit tezligi, hamda titrash parametrlarini o‘lchashda Doppler effektiga asoslangan o‘lchash usullari juda keng qo‘llaniladi. Bu usullar keng diapazonda 0.001 μm/s dan yorug‘lik tezligiga yaqin bo‘lgan tezliklarni o‘lchashda qo‘llaniladi.
Doppler effekti nurlanish manbai yoki qabul qilgichining harakatlanishi natijasida nurlanish chastotasining o‘zgarishiga asoslangan. Doppler effekti akustika, radiofizika, optika, hamda bir qator amaliy masalalarni hal qilishda va muhim bo‘lgan harakat parametrlarini o‘lchashda keng qo‘llaniladi.
Nurlanish chastotasining nisbiy o‘zgarishi o‘lchanayotgan tezlikni tarqalayotgan tebranishlar tezligiga nisbatiga proporsional bo‘ladi.
Agarda harakatlanayotgan ob’yektga chastotasi f₀ bo‘lgan nurlanish yo‘naltirilsa, u holda qaytgan signalning chostotasi f₀ chastotadan Doppler tenglamasiga mos ravishda quyidagi kattalikka farq qiladi, ya’ni

Bunda V - ob’yekt tezligi (uzoqlashayotgan ob’yekt uchun musbat );
c - nurlanishning tarqalish tezlgi .
Agarda c = c₀ (c₀ – yorug‘lik tezligi), bo‘lsa u holda V<10⁴ m/s shart bajarilganda, yuqori darajadagi xadlarning ulushi 3·10^-5 dan kichik bo‘ladi, chunonchi ko‘p xollarda quyidagi taqribiy formuladan foydalaniladi:
Δf_g = -2f₀ V/c = -2V/λ,
yoki
V = -Δf_g·c/(2f₀) = -f_gλ/2,
bunda
λ= c/f₀ – nurlanayotgan signalning to‘lqin uzunligi.
Tezlikni Doppler effekti asosida o‘lchashda nurlanish spektrlarining keng miqyosda chastota spektorlaridan, ya’ni ultratovush to‘lqinlaridan tortib to γ - nurlanishlarga ega bo‘lgan oraliqlardagi chastotalar qo‘llaniladi. Usulning afzalliklari shundan iboratki, bunda o‘lchash ob’ekti bilan ulanmasdan o‘lchash, yuqori darajadagi sezgirlik kvantlik, aloxida zararlarning lokal tezliklarini o‘lchash va nusxa ko‘chirish kabi imkoniyatlarga ega, binobarin zarralarning o‘lchamlari difraksion oraliq bilan cheklangan bo‘ladi. Yuqoridagilardan ma’lum bo‘ladiki, Doppler effekti yordamida nafaqat tezlikni, balki murakkab oqimlarning tezlik topografiyasi va ularning fazoviy titrashdagi grafiklarini ham olish mumkin.
Suyuklik va gazsimon muxitlarning tarkibidagi begona zarralar mavjudligini ham (qattiq zarralar yoki pufaklar) aniqlash mumkin, binobarin ular nurlanish yo‘nalishida qaytgan zarralardir.
Doppler effekti radiochastota diapazonidagi o‘lchamlarda keng qo‘llaniladi. Bunda ko‘p hollarda o‘lchash sxemasi nurlanish manbayi, fokuslantiruvchi sistemalar, nurlanishni qabul qilgach, qayta ishlash vositasi va signalni qayd qilish qurilmalaridan iborat bo‘ladi.