G. ahmedova, I. Xolbayev


Download 4.51 Kb.
Pdf ko'rish
bet1/33
Sana27.08.2017
Hajmi4.51 Kb.
#14367
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33

 
 
G.AHMEDOVA, I.XOLBAYEV,  
O.B.MAMATQULOV 
 
 
 
 
 
ATOM 
FIZIKASI 
 
 
 
Oliy o‘quv yurtlarining fizik-bakalavr ta’lim yo‘nalishi 
uchun o‘quv qo‘llanma  
 
 
 
 
 
 
Toshkent – 2012 
 
 
2
UDK 539.1 
 
G.Ahmedova,  I.Xolbayev,  O.B.Mamatqulov.  Atom  fizikasi. 
Oliy  o‘quv  yurtlari  talabalari  uchun  o‘quv  qo‘llanma.  –  2012  yil. 
____ b. 
 
Ushbu 
o‘quv 
qo‘llanma 
O‘zbekiston 
Respublikasi 
Vazirlar 
Mahkamasining “Uzluksiz ta’lim tizimini darslik va o‘quv adabiyotlari bilan 
ta’minlashni  takomillashtirish  to‘g‘risida”gi  2009-yil  5-yanvar  4-son 
qaroriga  muvofiq  O‘zbekiston  Respublikasi  Oliy  va  o‘rta  maxsus  ta’lim 
vazirligi  tomonidan  27-iyul  2006-yilda  tasdiqlangan  fizik-bakalavr 
yo‘nalishlari  uchun  atom  fizikasidan  dastur  asosida  tayyorlandi.  O‘quv 
qo‘llanma  oliy  o‘quv  yurtlarining  fizik-bakalavr  mutaxassisligi  bo‘yicha 
ta’lim olayotgan talabalarga, umuman, fizik mutaxassislarga mo‘ljallangan. 
Ushbu o‘quv qo‘llanmada atom fizikasi fanining taraqqiyot bosqichlari, 
yutuqlari,  issiqlik  nurlanishi,  elektromagnit  nurlanishning  korpuskulyar 
xususiyatlari, zarralar va to‘lqinlar, vodorod atomining Bor nazariyasi, kvant 
mexanikasining  asoslari,  bir  elektronli  va  ko‘p  elektronli  atomlar,  rentgen 
spektrlari, atom  tashqi  kuchlar maydonida, molekulalar  xususiyatlariga  oid 
ma’lumotlar bayon qilingan. 
O‘quv 
qo‘llanmadan 
oliy 
o‘quv 
yurtlari 
fizik-bakalavrlari, 
magistrantlar,  tadqiqotchilar,  o‘qituvchilar  hamda  akademik  liseylar,  kasb-
hunar  kollejlari  talabalari,  umuman,  atom  fizikasi  faniga  qiziquvchilar 
foydalanishlari mumkin.
 
 
 
Mas’ul  muharrir:  O‘zbekiston  Milliy  universiteti  qoshidagi  amaliy 
fizika  ilmiy  tekshirish  instituti  direktori,  O‘zFA  akademigi,  fizika-
matematika fanlari doktori, professor T.M.Mo‘minov 
 
Taqrizchilar:  O‘zR  FA  akademigi,  fizika-matematika  fanlari  doktori, 
O‘zbekiston Milliy universiteti yadro  va nazariy fizika kafedrasi professori 
M.M.Musaxonov,  Samarqand  davlat  universiteti  atom  va  yadro  fizikasi 
kafedrasi mudiri, fizika-matematika fanlari doktori, professor R.M.Ibodov.  
 
 
© G.Ahmedova, I.Xolbayev, O.B.Mamatqulov, 2012 

 
3
SO‘Z BOSHI 
 
Hozirgi  kunda  Respublikamiz  universitetlarida  bakalavr  kadrlar 
tayyorlanmoqda.  Shuning  uchun  ham  bakalavrlar  o‘quv  dasturlari 
asosida  yozilgan  zarur  o‘quv  adabiyotlari  yaratish  Respublikamiz 
Kadrlar  tayyorlash  Milliy  dasturini  amalga  oshirishdagi  muhim 
chora-tadbirlardan biri hisoblanadi. 
Zamonaviy  fizika  kursining  asosiy  bo‘limlaridan  biri  bo‘lgan 
atom fizikasidan bugungi kungacha fizik-bakalavrlar o‘quv dasturi va 
Davlat  ta’lim  standarti  asosida  Davlat  tilida  yozilgan  va  dastur 
bo‘limlarini  to‘lasincha  qamragan  o‘quv  adabiyotlari  mavjud  emas 
deyish  mumkin.  Atom  fizikasidan  Davlat  tilida  yozilgan  adabiyotlar 
juda  kam  bo‘lib,  kursning  u  yoki  bu  bo‘limlariga  tegishlidir  yoxud 
xorijiy  tillarda  yozilgan.  Bakalavrlar  uchun  davlat  tilida  yozilgan, 
dastur  bo‘limlarini  to‘liq  qamragan  darsliklar,  o‘quv  qo‘llanmalar 
tayyorlash  ularning  ushbu  fanni  puxta  o‘zlashtirishlariga  imkon 
yaratishi  mumkin.  Shundan  kelib  chiqib,  mualliflar  O‘zbekiston 
Respublikasi  Oliy  va  o‘rta  maxsus  ta’lim  vazirligi  tomonidan  fizik-
bakalavr  yo‘nalishi  uchun  atom  fizikasidan  tasdiqlangan  dastur 
asosida atom fizikasi kursidan mavjud bo‘lgan davlat tilida va xorijiy 
tillarda 
yozilgan 
adabiyotlardan 
foydalangan 
holda 
hamda 
Samarqand  davlat universiteti fizika fakulteti talabalariga ko‘p  yillar 
o‘qigan  ma’ruzalari,  ish  tajribalari  asosida  ushbu  o‘quv  qo‘llanmani 
yozishga  qaror  qildilar.  Mualliflar  o‘quv  qo‘llanmada  har  bir 
mavzuni  imkoni  boricha  tajribalar  sxemalari,  grafiklari  orqali  oddiy 
tushunarli  tilda  yoritishga  harakat  qildilar.  O‘quv  qo‘llanmada 
mikrodunyoda  fizik  kattaliklarning  o‘lchov  birliklari,  talabalarning 
mustaqil  ishlashlari  uchun  har  bobning  oxirida  nazorat  savollari, 
masalalar, test savollari va javoblari berilgan. 
Albatta, mazkur o‘quv qo‘llanma birinchi marta chop etilmoqda. 
Shuning  uchun  ayrim  kamchilik  va  noaniqliklarga  ega  bo‘lishi 
mumkin.  Mualliflar  kitobxonlarning  kamchiliklarni  tuzatish,  o‘quv 
qo‘llanmani  takomillashtirish  to‘g‘risidagi  bildirgan  fikr  va 
mulohazalarini mamnuniyat bilan qabul qiladilar. 
 
4
KIRISH 
 
Atom  tuzilishi  to‘g‘risidagi  tasavvurlarning  rivojlanishi. 
Atom  fizikasi  hozirgi  zamon  umumiy  fizika  kursining  asosiy 
bo‘limlaridan  biri  hisoblanadi.  Atom  fizikasi  moddaning  eng  kichik 
zarrasi  bo‘lgan  atom  elektron  qobiqlarining  tuzilishini,  ularning 
xususiyatlarini  va  ulardagi  jarayonlar  tufayli  yuz  beradigan 
hodisalarni o‘rganadigan fandir.  
Atom  fizikasi  XIX  asr  oxiri  va  XX  asr  boshlarida  yuzaga  keldi. 
Lekin  bu  davrgacha,  ya’ni  atom  fizikasi  alohida  fan  sifatida  yuzaga 
kelganiga 
qadar 
moddalar 
tuzilishi, 
materiyaning 
cheksiz 
bo‘linishlari  va  atom  nazariyasi  to‘g‘risida  qadimgi  yunon 
faylasuflari  tomonidan  turli  fikrlar  ilgari  surildi,  ko‘pgina  olimlar 
tomonidan  tajribalar  o‘tkazilib,  fizik  hodisalar  kashf  qilindi. 
Tajribalaradan  to‘plangan  fizik  hodisalarni,  kashfiyotlarni  ilmiy 
jihatdan  asoslash,  ularni  tushuntirish  atom  fizikasini  rivojlantirishni 
talab qilar edi. Bu esa atom fizikasining taraqqiy etishiga, alohida fan 
sifatida yuzaga kelishiga olib keldi.  
Qadimgi  yunon  faylasufi  Anaksagor  (eramizgacha  500-428) 
fikricha  materiya  asosida  juda  kichik  bo‘lgan  zarralar  moddaning 
urug‘lari  turadi,  ularning  sifatlari  ham  cheksizdir  deb  hisobladi. 
Anaksagorning  aytishicha  hamma  narsada,  hamma  narsaning  ulushi 
bor,  qaysi  narsaning  ulushi  ko‘p  bo‘lsa,  har  bir  alohida  narsa  o‘sha 
narsaga  ko‘proq  o‘xshaydi.  Tabiatdagi  har  qanday  o‘zgarish  abadiy 
va  doimiy  bo‘lgan  modda  urug‘lari  munosabatining  o‘zgarishi 
natijasidir. 
Atomistik  materializm  asoschilari  bo‘lgan  qadimgi  yunon 
faylasuflari  Levkipp  (eramizgacha  V  asr)  va  Demokritlar 
(eramizgacha  460-370)  atom  nazariyasini  ilgari  surdilar.  Bu 
nazariyaga  ko‘ra,  har  bir  modda  bo‘linmaydigan  mayda  zarralardan, 
ya’ni  atomlardan  tuzilgan.  Ularning  fikricha,  atomlar  mutlaq  bo‘lib, 
ularda  bo‘shliq  yo‘q.  Ular  cheksiz  fazoda  bir-biridan  alohida 
ajratilgan  bo‘lib,  tashqi  shakli,  o‘lchami,  holati,  tartibi  bilan  farq 
qiladi. 
Atomlar  ma’lum  vaqtlarda  turg‘un  birikmalarga  birlashib  turli 
jismlarni  hosil  qiladi.  Demokritning  atomistik  qarashlari  Epikur 
(eramizgacha  341-270)  tomonidan  rivojlantirildi.  Uning  fikricha, 
atomlar  bir-biridan  massalari  bilan  ham  farq  qiladilar,  atomlarning 

 
5
qismlari  mavjud.  Epikur  tabiatda  har  xil  shakldagi  atomlar  soni 
cheksiz,  shakllar  soni  esa  chekli  deb  tushuntirdi.  Qadimgi  yunon 
atomistlari 
tushunchalarining 
kuchsiz 
tomonlari 
Aristotel 
(eramizgacha  384-322)  tomonidan  butun  atomizm  konsepsiyasining 
tanqid  qilinishiga  sabab  bo‘ldi.  Aristotel  fikri  va  atomistlarning 
farazlari,  atomlarning  mutloq  o‘zgarmas  ekanligi,  deformasiya, 
siqiluvchanlik,  jismlarning  issiqlikdan  kengayishi,  ularning  o‘zaro 
ta’siri kabi hodisalarning mavjudligini tushunishga imkon bermaydi. 
O‘rta 
asrlarda 
atom 
to‘g‘risidagi 
ta’limotlar 
sezilarli 
rivojlanmadi.  Keyinchalik  atom  to‘g‘risidagi  Levkipp,  Demokrit, 
Epikurlarning  atom  to‘g‘risidagi  tasavvurlari  fransuz  faylasuf 
materialisti P.Gassendi (1592-1655) tomonidan rivojlantirildi. Uning 
faoliyati  I.Nyutonga  (1643-1727)  va  R.Boyllarga  (1627-1621)  ta’sir 
ko‘rsatdi.  I.Nyuton  o‘z  ishlarida  materiya  g‘ovak  bo‘lib,  bo‘shliqqa 
joylashtirilgan  alohida  zarralardan  iborat,  degan  fikrni  bayon  qildi. 
Nyuton  qattiq  jismlar  o‘zaro  ta’sirining  tabiatini  qarab  chiqib, 
shunday  xulosaga  keldi:  zarralarning  birlashishi  ularning  qandaydir 
kuch bilan tortishishidir, zarralar bir-biriga tekkanda, bu kuchlar katta 
qiymatga ega bo‘ladi. 
Bu  davrda  issiqlik  hodisalarini  tushuntirishda  ikki  xil  tushuncha 
paydo  bo‘ldi:  birinchisining  asosida  atomlarning  harakati  haqidagi 
tasavvurlar  yotadi,  ikkinchisida  esa  teplorod  tushunchasi  yotadi. 
R.Broyl  va  uning  shogirdi  R.Guk  (1635-1703)  issiqlik,  bu  modda 
zarralarining  mexanik  harakati  natijasidir,  degan  fikrni  aytdilar.  Bu 
fikr  D.Bernulli  (1700-1782)  tomonidan  quvvatlandi.  D.Bernulli 
gazlar  bosimi  gaz  molekulalarining  idish  devoriga  urilishlari  ta’siri 
natijasidir,  deb  tushuntirdi.  Lekin  keyinchalik  J.  Blek  (1728-1799) 
ishlari asosida teplorod tushunchasi keng tarqaldi. XIX asr boshlarida 
atom  nazariyasi  Dalton  va  M.Lomonosovning  (1711-1765)  buyuk 
xizmatlari tufayli  muhim ahamiyat kasb eta boshladi. M.Lomonosov 
teplorod nazariyasiga qarshi chiqdi. U o‘zining tekshirishlari asosida 
issiqlik  modda  zarralarining  aylanma  harakati  natijasidir  degan 
xulosaga keldi. Bu nazariyadan XIX asrda gazlar kinetik nazariyasini 
tuzishda G.Devi (1778-1829) va J.Joul (1818-1889) foydalandilar. 
Dalton  turli  elementlarni  o‘zaro  ta’sir  qildirib  kimyoviy 
birikmalar  hosil  qilish  usullarini  kuzatdi.  U  har  bir  element 
atomlardan  tuzilgan,  atom  esa  moddaning  bo‘linmas  birligidir,  deb 
tushuntirdi. Uning fikricha, bir xil kimyoviy element atomlari boshqa 
 
6
xil kimyoviy element atomlaridan farq qiladi. Hozirgi vaqtda yuzdan 
ortiq kimyoviy element bor, Dalton nazariyasiga ko‘ra esa elementar 
zarralar  soni  ham  shuncha  bo‘lishi  kerak,  lekin  buni  to‘g‘ri  deb 
bo‘lmaydi.  1816  yilda  Prout  ilgari  surgan  nazariyaga  asosan  barcha 
element  atomlari  aynan  bir  turdagi  atomlardan,  chunonchi  vodorod 
atomlaridan  tuzilgan,  bu  esa  qadimgi  yunonlarning  birlamchi 
materiyasiga  to‘g‘ri  keladi.  Prout  hamma  elementlarni  atom 
og‘irliklari  butun  sondan  iborat  bo‘lib,  vodorod  atom  og‘irligiga 
qoldiqsiz  bo‘linadi,  degan  fikrda  bo‘lgan.  Atom  og‘irliklarini 
o‘lchashda shu fikrga suyanilgan. Tajribalarning ko‘rsatishicha, atom 
og‘irliklari  kasr  sonlar  bilan  ham  ifodalanadi,  masalan,  Cl  (35,457); 
Cu  (63,54).  Ma’lum  vaqtdan  so‘ng  Prout  nazariyasi  ham  noto‘g‘ri 
bo‘lib  chiqdi.  Lekin  100  yildan  so‘ng  bu  nazariya  o‘zgartirilgan 
holda  yana  tiklandi.  Uning  tiklanishiga  radioaktiv  hodisalarning 
ochilishi  va atomning bo‘linuvchanligi  haqidagi fikrlar sabab bo‘ldi. 
Bu  davrda  kimyoviy  moddalar atomlari  orasidagi ta’sir kuchlarining 
tabiati  qanday,  degan  savollar  paydo  bo‘ldi.  Elektroliz  hodisasini 
birinchi  bo‘lib  kuzatgan  olim  Devi  atomlar  orasidagi  ta’sir  kuchlari, 
bu  elektrostatik  kuchlar  ekanligini  ko‘rsatdi.  1933-34-yillarda 
Devining  ishlarini  davom  ettirgan  Faradey  elektroliz  hodisasining 
miqdoriy  qonunlarini  kashf  qildi.  Faradey  o‘z  tajribalari  asosida 
ma’lum sharoitlarda atom elektr zaryadiga ega bo‘lishligini ko‘rsatdi. 
Lekin  o‘sha  davr  fizikasi  bunday  hodisalarni  tushuntirishga  qodir 
emas edi. 
Atom  haqidagi  tasavvurlarning  rivojlanishi  davomida  atomistlar 
materialistik  nuqtai-nazarda  turdilar.  Jumladan,  Anaksagor  fikricha 
dunyodagi  harakatlarni  aql  boshqaradi.  Atomistik  tasavvurlarga 
qarshi  chiqqan  R.Dekart  (1596-1650)  idealistik  tasavvurlarni 
rivojlantirdi.  E.Max  (1838-1926)  va  V.Ostvold  (1853-1932)lar  atom 
va  molekulalarning  mavjudligini  inkor  qildilar,  ular  filosofiyadagi 
energetizm yo‘nalishi tarafdorlari edilar.  
Atomistik 
tasavvurlarning 
rivojlanishida 
1869-yilda 
D.Mendeleev  tomonidan  kimyoviy  elementlar  davriy  tizimining 
kashf etilishi muhim o‘rin tutdi. D.Mendeleev davriy qonuni asosida 
hali  ma’lum  bo‘lmagan  yangi  elementlarning  mavjudligini,  ularning 
fizik va kimyoviy xossalarini oldindan ayta oldi. Lekin bu tizim ham 
ko‘p  yillar davomida ilmiy  jihatdan tushuntirilmadi. XIX asr oxirida 
moddalar tuzilishi haqidagi fikrlarni tasdiqlovchi bir qator hodisalar, 

 
7
tajribalar ma’lum bo‘ldi. Yorug‘likning elektromagnit xossalari kashf 
qilindi,  ayrim  gazlar  spektrida  empirik  qonunlar  ixtiro  qilindi  va 
moddalar  atomlardan  tuzilgan  degan  nazariya  to‘g‘ri  ekanligi 
asoslandi.  Atomlar  eng  kichik  zarralardan  tuzilganligi  ko‘rsatildi. 
Vakuum texnikasida past bosimlarni hosil qilish usullari kashf etildi. 
Past  bosimli  gazlarda  elektr  razryadlarini  kuzatishga  imkoniyat 
tug‘ildi.  Past  bosimli  gazlardan  elektr  tokining  o‘tishini  o‘rganish 
bo‘yicha  Goldshteyn,  Krukslar  tadqiqot  ishlarini  olib  bordilar. 
J.Tomson  (1856-1940)  tomonidan  katod  nurlari  va  uning  xossalari 
o‘rganildi.  Tomson  tomonidan  o‘tkazilgan  tadqiqotlar  jarayonida 
atomdan  ham  bir  necha  marta  kichik  bo‘lgan  elektron  mavjudligi 
aniqlandi.  Elektron  massasi  vodorod  atomi  massasidan  1837  marta 
kichikligi va uning elektr zaryadi mavjud bo‘lgan elektr zaryadlardan 
eng  kichikligi  ko‘rsatildi.  Elektronning  zaryadi  va  masssasi 
o‘zgarmasligi aniqlandi. Elektron emissiyasi hosil bo‘ladigan uch xil 
hodisa aniqlandi. Birinchisi, fotoelektrik  effekt, bu hodisa metallarni 
ultrabinafsha  nurlar  bilan  nurlantirganda  hosil  bo‘ladi.  Ikkinchisi, 
termoelektron  emissiya,  bu  hodisa  agar  metall  tola  yuqori  haroratda 
qizdirilsa,  undan  elektronlar  ajralib  chiqa  boshlaydi.  Uchinchisi, 
radioaktiv  elementlarning  o‘z-o‘zicha  beta-  nurlar  (elektronlar) 
chiqarishidir. Elektronlar qaysi usulda hosil qilinishidan qat’iy nazar, 
ularning barchasi bir xil xossaga, bir xil miqdordagi elektr zaryadiga 
va  massaga ega. Elektronlar maydalanmaydigan  elementar qism  deb 
qaraladi,  ular  manfiy  zaryadlangan.  Atomlar  esa  normal  holatda 
neytral  bo‘ladi.  Atomlarning  o‘ziga  xos  chastotali  yorug‘likni 
chiqarish  yoki  yutish  xossalari  ularda  elektr  zardlarining  borligini 
ko‘rsatadi.  Siyraklashtirilgan  gaz  va  qizigan  metall  bug‘larining 
atomlari  turli  rangdagi  chiziqlardan  iborat  spektrni  beradi.  Shuning 
uchun,  bu  spektrlar  chiziqli  spektrlar  deyiladi.  Atom  spektrini 
o‘rganish  atom  tuzilishini  bilishda  muhimdir.  Atom  spektridagi 
chiziqlar  tartibsiz  joylashmay,  balki  chiziqlar  seriyasi  deb  ataluvchi 
guruhlarga ma’lum bir qonuniyatlar asosida birlashishi aniqlandi.  
XX asr boshlarida atom tuzilishining turli modellari taklif qilindi. 
1901-yilda  Tomson  tomonidan  atom  tuzilishining  dastlabki  modeli 
taklif  qilindi.  Tomson  modeliga  asosan  atom  musbat  zaryadlangan 
shar 
bo‘lib, 
manfiy 
zaryadlangan 
elektronlar 
shu 
sharda 
taqsimlangan.  Shardagi  musbat  zaryad  miqdori  elektronlar  zaryadi 
yig‘indisiga  teng  va  atom  neytral  hisoblanadi.  Elektronlarning  o‘z 
 
8
muvozanati  atrofida  kichik  tebranishlari  natijasida  atom  yorug‘lik 
chiqaradi.  Lekin  keyinchalik  bu  modelning  asossizligi  aniqlandi. 
Shunday  bo‘lsada,  bu  model  Lorens  tomonidan  tajriba  bilan  to‘g‘ri 
keladigan  ko‘pgina  nazariyalarning  yaratilishiga  asos  bo‘ldi.  Lorens 
elektromagnit 
to‘lqinlarning 
moddalar 
bilan 
o‘zaro 
ta’siri, 
harakatdagi muhit elektrodinamikasi nazariyalarini qarab chiqdi. Shu 
bilan  u  A.Eynshteynning  (1879-1955)  nisbiylik  nazariyasiga  zamin 
yaratdi. 1905-yilda A.Eynshteynning nisbiylik nazariyasi, 1926 yilda 
kvant  mexanikasi  yuzaga  keldi.  Kvant  mexanikasining  rivojlanishi 
murakkab  va  davomli  bo‘ldi.  1900-yilda  M.Plank  ishlarida 
mikrodunyoning  birinchi  asosiy  postulati  –  fizik  kattaliklarning 
kvantlanishi  prinsipi  asoslandi.  Plank  tomonidan  absolyut  qora  jism 
muvozanatli nurlanishi spektrida energiyaning taqsimlanishi haqidagi 
qonunini  ifodalaydigan  formulani  chiqarishda  nurlanishning  modda 
bilan  o‘zaro ta’siri  haqidagi  klassik  fizika tasavvurlariga zid bo‘lgan 
gipoteza  aytildi:  chastotasi 
ω
  bo‘lgan  yorug‘lik  to‘lqini  bilan 
ta’sirlashadigan  moddaning  atomi  yoki  molekulasi  energiyaning 
istalgan  porsiyasini  chiqarmaydi  ham  yutmaydi  ham,  balki 
energiyaning  butun  sondagi  elementar  ħ
ω
  porsiyalarini  chiqaradi 
yoki  yutadi.  Bu  bilan  Plank  atom  yoki  molekula  chiqaradigan  yoki 
yutadigan 
energiya 
kvantlanganligini 
ko‘rsatdi. 
Bunda 
proporsionallik  doimiysi  Plank  doimiyligi  deb  nomlandi.  Uning 
tajribada 
aniqlangan 
qiymati 
ħ=1,054

10
–34
 
J

s
Kvantlash 
g‘oyasining keyingi rivojlanishi Eynshteyn (1905) tomonidan davom 
ettirildi.  Eynshteyn  gipotezasiga  asosan  yorug‘likni  to‘lqin  sifatida 
emas, balki har birining energiyasi E=ħ
ω
 va P=ħ
ω
/c bo‘lgan kvantlar 
(fotonlar)  oqimi  sifatida  qaraladi.  Bu  gipoteza  mikrodunyo 
fizikasining  korpuskulyar-to‘lqin  dualizmi  haqidagi  ikkinchi  asosiy 
prinsipini tasdiqladi. 
Bundan  esa  Plank  doimiyligi  ħ  kvantlash  prinsipi  va 
korpuskulyar-to‘lqin  dualizmi  bilan  bog‘liq  ekanligi  ko‘rinadi. 
Bunday faqat mikrodunyo fizikasida ikki fundamental prinsiplarning 
ichki birligini ko‘rsatadi. 
1913 
yilda 
daniyalik 
fizik 
olim 
N.Bor 
energiyaning 
kvantlanishini  atomning  yadroviy  modeliga  tatbiq  qildi.  Bor 
elektronlarning 
atomdagi 
harakatini 
xarakterlaydigan 
kvant 
postulatlarini  taklif  qildi.  Bor  nazariyasi  klassik  elektrodinamika 

 
9
qonunlarini  atomning  ichidagi  hodisalarga  tatbiq  etish  mumkin 
emasligini,  ikkinchi  tomondan  esa  mikrodunyo  fizikasida  fizik 
kattaliklarning  kvantlanganligini  ko‘rsatdi.  Bor  nazariyasi  atom 
tuzilishi  nazariyasining  rivojlanishida  yirik  yutuq  hisoblanadi.  Lekin 
rentgen  spektrlarini,  ishqoriy  metallar  spektrlarini  vodorod  atomi 
spektrining  nozik  strukturasi,  Shtark  va  Zeyeman  effektlarini 
tushuntirishdagi 
muvaffaqiyatlar 
Bor 
nazariyasining 
chegaralanganligini  ko‘rsatdi.  Yangi  kvant  prinsiplarining  ochilishi 
va  rivojlanishi  murakkab  davrlardan  o‘tdi  va  nihoyat,  1926-yilda 
kvant mexanikasi yaratilishi bilan mikrodunyoning nazariyasi yuzaga 
keldi.  Atom  tuzilishining  ikkinchi  modeli  atomning  planetar  modeli 
bo‘lib,  bu  model  to‘g‘risidagi  dastlabki  tushunchalar  1903-yilda 
Kelvin  va  X.Nagaoka  tomonidan  aytilgan  edi.  Atomning  planetar 
modeliga  asosan  atomning  markazida  musbat  zaryad  joylashgan 
bo‘lib,  elektronlar  uning  atrofida  yopiq  orbitalarda  harakatlanadi. 
Ammo  atom  tuzilishini  tushuntirishda  bu  ikki  model  ham  ma’lum 
qiyinchiliklarga  uchradi.  Atom  tuzilishini  tushuntirish  uchun 
tajribalar  o‘tkazish  talab  qilinar  edi.  Bunday  tajribalar  1911-yilda 
Rezerford  tomonidan  o‘tkazildi.  U  alfa-zarralarning  yupqa  metall 
folgalarda  sochilishi  ustida  bir  qator  tajribalar  o‘tkazdi.  Rezerford 
o‘tkazgan  tajribalari  asosida  atom  tuzilishining  planetar  modelini 
taklif  qildi.  Atomning  planetar  modeliga  asosan  atom  quyidagicha 
tuzilgan: atom musbat zaryadlangan yadro va uni o‘rab olgan manfiy 
zaryadli  elektronlar  qobig‘idan  iborat.  Elektronlar  yadro  atrofida 
doiraviy  orbitalar  bo‘ylab  harakatlanadi.  Elektronlarning  to‘lik 
manfiy  zaryadi  yadroning  musbat  zaryadi  miqdoriga  teng  bo‘lib, 
atom  neytral  holda  bo‘ladi.  Yadroning  o‘lchami  10
–13
-10
–12 
sm
atomning  o‘lchami  esa  10
–8
-10
–7 
sm  dir.  Atomning  asosiy  massasi 
(99,95%)  yadroda  joylashgan.  Atomning  planetar  modelini 
matematik  tahlil  qilish,  unda  ma’lum  qarama  qarshiliklar  borligini 
ko‘rsatdi.  Yadro  atrofida  elektronlarning  orbitalardagi  harakatida 
elektromagnit  to‘lqinlar  chiqarilishi  kerak.  Bunda  elektronning 
energiyasi  kamaya  borib,  oxiri  elektron  yadroga  tushib  qolishi 
mumkin.  Demak,  atomning  Rezerford  taklif  qilgan  modeli 
birinchidan, 
atomlarning 
barqarorligini, 
ikkinchidan, 
atom 
spektrlarining  chiziqliligini  va  undagi  qonuniyatlarni  tushuntira 
olmadi. Bu qiyinchiliklarni bartaraf etishda 1913-yilda daniyalik fizik 
N.Bor  klassik  nazariyaga  zid  bo‘lgan  farazlarni  ilgari  surdi.  Bu 
 
10
farazlar  Borning  kvant  postulatlari  deb  yuritildi.  Borning  ikki 
postulatida  atomda  energetik  sathlarining  mavjudligi,  ularning 
diskretligi  va  elektronning  yuqori  energetik  sathdan  pastki  energetik 
sathga o‘tganida atom energiya chiqarishi ko‘rsatildi.  
Bor  nazariyasi  vodoroddan  keyingi  element  geliy  atomi 
spektridagi qonuniyatlarni mutlaqo tushuntira olmadi. Bor nazariyasi 
yarim  klassik  va yarim  kvant nazariya  edi. Lekin Bor  nazariyasi fan 
rivojlanishida  muhim  o‘rin  tutdi,  mikrodunyo  hodisalariga  klassik 
fizika  qonunlarini  qo‘llash  mumkin  emasligini  ko‘rsatdi.  1905-yilda 
A.Eynshteyn  tomonidan  elektromagnit  nurlanishlarning  kvantlanishi 
kiritildi.  1924-yilda  Lui  de-Broyl  elektron  va  boshqa  zarralarning 
to‘lqin xossasiga ega ekanligi to‘g‘risida o‘z gipotezasini taklif qildi. 
1926-yilda  esa  E.Shredinger  de-Broyl  gipotezasi  asosida  to‘lqin 
mexanikasini  rivojlantirdi  va  o‘zining  to‘lqin  tenglamasini  taklif 
qildi.  Bu  tenglama  Shredinger  tenglamasi  deb  ataldi.  To‘lqin 
mexanikasi  mikrodunyo  hodisalarini  klassik  nuqtai  nazardan 
tushuntirib bo‘lmasligini  ko‘rsatdi. To‘lqin  mexanikasi bilan parallel 
ravishda  V.Geyzenberg  tomonidan  kvant  mexanikasi  matrisa 
shaklida  rivojlantirildi.  Shredinger  bu  ikki  shaklning  ham 
ekvivalentligini  isbotladi.  Kvant  mexanikasi  atom  to‘g‘risidagi 
tasavvurlarni chuqurlashtirdi, va hozirgi zamon atom tushunchalariga 
yaqinlashtirdi.  
Atom  to‘g‘risidagi  tasavvurlarning  keyingi  rivojlanishi  1928-
yilda 
P.Dirak 
tomonidan 
to‘lqin 
tenglamasini 
relyativistik 
umumlashtirishi  natijasida  rivojlandi.  Dirak  nazariyasi  musbat 
elektron  –  pozitronning  mavjudligini  ko‘rsatdi.  Pozitron  1932-yilda 
K.Anderson tomonidan kashf qilindi. 
Dirak  nazariyasidan  vodorod  atomi  uchun  kelib  chiqadigan 
xulosalarning  tajribada  tekshirilishi  nazariya  bilan  tajriba  natijalari 
orasida  oz  bo‘lsada  farq  borligini  ko‘rsatdi.  Bu  farq  1947-yilda 
U.Lemb  va  E.Rezerford  tomonidan  o‘lchandi  va  unga  Lemb  siljishi 
deb  nom  berildi.  Lemb  siljishi  1947-yilda  G.Bete  tomonidan 
tushuntirildi.  Atom  to‘g‘risidagi  tasavvurlarning  rivojlanishi  bilan 
birga  atomni  tashkil  qilgan  zarralar  elektron,  neytron,  proton 
xossalari  ham  o‘rganila  bordi.  Yangi  elementar  zarralar  tizimi 
ochildi.  

 
11
Atom 
fizikasi 
rivojlanishiga 
D.I.Bloxinsev, 
L.D.Landau, 
D.D.Ivanenko,  A.A.Sokolov,  V.A.Fok,  Ya.I.Frenkel  va  boshqa 
olimlar salmoqli hissa qo‘shdilar.  
Atom tuzilishini va uning xossalarini  o‘rganishda  hozirgi zamon 
fizikasi  katta  muvaffaqiyatlarga  erishdi.  Bu  muvaffaqiyatlar  atom 
elektrostansiyalarining, 
zarralar 
tezlatkichlarining, 
lazerlarning 
yaratilishiga  va  boshqa  ko‘pgina  fan  olamidagi  muvaffaqiyatlarga 
olib  keldi.  Atom  fizikasi  hozirgi  kunda  elementar  zarralarning 
tuzilishi  va  xossalarini  o‘rganish  asosida  jadal  qadamlar  bilan 
rivojlanmoqda.  
 

Download 4.51 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling