6. Fotoeffekt va uning qonunlari. Fotonlar energiyasi va impulsi. Kompton effekti. Yorug`likning bosimi. Yorug`likning issiqlik va ximiyaviy ta’siri. Fotolyuminestsentsiya, fluorestsentsiya va fosforestsentsiya
Download 0.6 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mustahkamlash uchun savollar
Komptov effekti
Fotoeffekt hodisasini tushuntirish uchun 1905 yilda Eynshteyn tomonydan taklif etilgan fotonlar konsepsiyasi 1922 yilda amerikalik olim A.Kompton tomonidan o’tkazilgan tajribalarda to’laligicha o’z tasdiqini topdi. Kompton qisqa to’lqinli rentgen nurlanishining erkin (yoki modda atomlarida kuchsiz bog’langan) elektronlarda elastik sochilishini o’rgangan. Tajriba sochilgan nurlanish to’lqin uzunligining uzayishini ko’rsatgan. Klassik fizikaning to’lqin nazariyasi doirasida bunday sochilishda to’lqin uzunligi o’zgarmasligi lozim hisoblanadi va shu sababdan Kompton tomonidan ochilgan bu effektni klassik fizika doirasida tushuntirib bo’lmaydi. To’lqin nazariyasiga ko’ra, yorug’lik to’lqinining davriy maydoni ta’siri ostida elektron majburiy tebranishga keladi va tebranish tashqi maydon chastotasiga teng bo’lgan chastotada sodir bo’ladi. Demak, tebranayotgan elektron chiqarayotgan nurlanish tushayotgan maydon chastotasiga teng bo’lgan chastotani nurlantirishi lozim. Kompton tajribasining sxemasi 4-rasmda keltirilgan.To’lqin uzunligi 0 bo’lgan monoxromatik nurlanish R- trubkadan chiqib, ko’rg’oshin D diafragmadan o’tadi va ingichka oqim tariqasida nishon-modda P (grafit yoki alyumindan yasalgan) tomon yo’naladi. Θ- burchak ostida sochilgan nurlanish rentgen nurlari spektrografi ( S) yordamida o’rganiladi. Bu spektrografda K kristall difraksion panjara rolini o’ynaydi va bu kristall aylanuvchan stol ustiga joylashtirilgan bo’ladi. Tajriba burchakka sochilgan nurlanish to’lqin uzunligining o’zgarganligini (ortganini) ko’rsatdi: 2 sin 2 2 0 bu yerda Λ = 2,43*10 3 nm - sochuvchi modda xossalariga bog’liq bo’lmagan komptoncha to’lqin uzunlik. To’lqin uzunligi , bo’lgan spektral chizik bilan bir qatorla sochilgan nurlanishda o to’lqin uzunlikli siljimagan chizik ham kuzatilgan. Siljigan va siljimagan chiziqlar intensivliklarining o’zaro munosabatlari sochuvchi moddadan bog’liq bo’lar ekan. Quyidagi rasmlarda har xil burchak ostida sochilgan nurlanish spektridagi intensivliklar taqsimotini ifodalovchi chiziqlar berilgan. 4-rasm. Kompton tajribasining sxemasi. R-Rentgen trubkasi, D-diafragma, P-sochuvchi nishon - modda (grafit,alyuminiy), S- spektrograf, K - kristall 5-rasm. Sochilgan nurlanishning spektrlari Kuzatilgan effekt nazariy jihatdam 1923 yilda Komptonning o’zi va unga bog’liq bo’lmagan holda Holl tomonidan iurlanishning kvant tabiati asosida tushuntirildi. Agar murlanish fotomlar oqimi deb tasavvur qilinsa, Kompton effekti rentgen fotonlarini moddaning erkin elektronlari bilan elasgik to’qnashuvi natijasi hisoblanadi. Sochuvchi moddaning yengil atomlardagi elektronlari bu atom yadrolari bilan zaif bog’langan bo’ladi. Shuning uchun bu elektronlarni erkin elektronlar deyish mumkin bo’ladi. To’qnashuv natijasida foton elsktronga energiyasi va impulsining bir qismini beradi. Energiyasi E 0 =hv 0 , impulsi p 0 = c hv 0 bo’lgan foton tinch holatda joylashgan (E = m 0 c 2 energiyalik) elektron bilan elastik to’qnashganidan keyin foton energiyasi E = hv< E o , impulsi esa p = c hv bo’lib qoladi. Foton energiyasining kamayishi uning to’lqin uzunligining uzayishi demakdir. To’qnashuvdan keyin elektron energiyasi relyativistik formulaga asosan E = 4 2 0 2 2 e c p c m ko’rinish oladi, bu yerda P e - elektron olgan impuls. Energiya va impulsming saqlanish qonunlariga asosan E o + E = E + E e , ko’rinishidagi muiosabatlarga ega bo’lamiz. Oxirgi tenglamani skalyar ko’rinishda cos 2 0 2 2 2 2 0 2 c h c hv c hv p e deb yoza olamiz. Energiya va impuls saqlanish qonunlari ifodalaridan uncha murakkab bo’lmagan hisoblardan keyin ) cos 1 ( ) ( 0 0 2 0 h c m tenglikka ega bo’lamiz. Agar 0 0 c , c ekanligini hisobga olsak, 2 sin 2 2 sin 2 ) cos 1 ( 2 2 0 0 0 c m h c m h ning to’g’ri ekanligiga amin bo’lamiz. Bu yerda c m h 0 Komptoncha to’lqin uzunlik elektron uchun = 2,426 10-3 nm ga teng bo’ladi. Shunday qilib, kvant tasavvurlar asosida o’tkazilgan nazariy hisob-kitoblar Kompton effektimi tushuntirib bera oldi. Sochilgan nurlar tarkibi to’lqin uzunligi o’zgarmagan nurlarnish esa tushgan fogonlar bir qismining atomlarlardagi kuchli bog’langan elekgronlar bilan o’zaro ta’sirlashuvi natijasi hisoblanadi. Bu holda foton o’z energiyasini va impulsini juda kam miqdorini atomga beradi, ya’ni energiyasini(demak, to’lqin uzunligini) deyarlik o’zgartirmaydi. Mustahkamlash uchun savollar: 1 Fotoeffekt hodisasi qanday kashf etildi? 2.Fotoeffekt hodisasini tasdiqlovchi qanday tajribalar bor? 3. Fotoeffek uchun Eynsheyn tenglamasi qanday bo’ladi? 4. Stoletov tajribalari ? 5.Fotoeffekt hodisasidan qayerlarda foydalanish mumkin? 6. Kompton effekt fotoeffektdan qanday farq qiladi? Download 0.6 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling