Ii-qism Toshkent-2010

Nazorat savollari

1. 
   Atom spektrlari xaqida tushuncha.
   
2. 
   Atom spektridagi seriyalar.
   
3. 
   Atomni spektridagi qonuniyatlar.
   
4. 
   Atomni Tomson modeli.
   
5. 
   Rezerford tajribalari.
   
6. 
   Atomni yadro modeli.
   
7. 
   Bor postulotlari.
   
8. 
   Frank va Gers tajribalari.
   

14 - Ma’ruza
MODDALARNING KORPUSKULYAR TO’LQIN DUALIZMI
Reja

1. 
   Moddalarning korpuskulyar to`lqin dualizmi. De-Broyl formulasi.
   
2. 
   Geyzenbergning noaniqlik munosabati.
   
3. 
   Shredenger tenglamasi va uni tatbig`i.
   
4. 
   Kvant mexanikasida vodorod atomi.
   
5. 
   Paramagnit rezonans
   
6. 
   Majburiy nurlanish. Lazerlar.
   
7. 
   O`tao`tkazuvchanlik hodisasi.
   

Тayanch so`z va iboralar: elektron, ichki energiya,
diskret qiymat, kulon kuchi, potensial energiya,
yorug`lik chastotasi, ikki yoqlama xarakter,to`lqin, difraksiya, foton, mikrozarra, sababiyat prinsipi, tezlik, impuls, energiya.
Moddalarning korpuskulyar-to`lqin dualizmi. De-Broyl formulasi. Yorug`likning tabiati xaqidagi bilimlarimizning chuqurlashishi natijasida-optikaviy hodisalarda o`ziga xos dualizm (ikki yoqlama xarakteri) birligi anqilanadi. Yorug`likning to`lqin tabiatini bevosita ko`rsatuvchi xususiyatlari bilan birgalikda shunday xususiyatlari ham borki, ular yorug`likning korpuskulyar tabiatini bevosita ko`rsatadi.
1924 yilda Fransuz fizigi de-Broyl dualizm faqat optikaviy hodisalarga xos xususiyat bo`lmay, balki u universal axamiyatga ega degan ajoyib gipotezani ilgari surdi.
De-Broyl moddaning zarralari korpuskulyar xususiyat bilan birga to`lqin xususiyatga ham ega deb faraz qilib, modda zarralariga yorug`lik uchun o`rinli bo`lgan bir manzaradin ikkinchisiga o`tish qoidalarini o`lladi. Ma’lumki foton (1)
energiya va (2) impulsga ega De-Broyl g`oyasiga asosan elektron xarakati to`lqin uzunligi
(3)
De-Broyl gipotezasi tez orada eksperemental ravishda tasdiqlandi. 1927 yilda Devisson va Jermer kristall plastinkada sochilayotgan

elektronlar dastasi difraksion manzara hosil qilishini kuzatdilar. Тomson va unga bog`liq bo`lmagan holda Тartakovskiy elektron dasta metall zardan o`tganda difraksion manzara hosil bo`lishini kuzatdilar. Kuzatilgan difraksion manzara (3) munosabat bilan aniqlanadigan to`lqin uzunligiga mos keladi. 1948 yilda V. Fabrikant, B.Biberman va N. Sushkinlar nixoyatda zaif intensivlikdagi elektronlar oqimi bilan tajriba o`tkazidilar.

Bu tajribalar natijalari to`lqin xususiyatlar uchun ham tegishlidir degan xulosaga keldilar.
1926 yilda M.Born elektromagnit nurlanish hamda xarakatlanayotgan mikrozarralar dualistik holatlarining umumiyligiga asoslanib de-Broyl to`lqinining fizik ma’nosini statistik tarzda izoxlab berdi. Хaqiqitan ham fazoning biror nutasidagi yorug`lik to`lqin amplitudasining kvadrati ayni nuqtaga tushayotgan yorug`lik fotonlarining soniga, ya’ni yorug`lik intensivligiga proporsional edi. Boshqacha aytganda, fazoning biror nuqtasiga fotonlarning tushish extimolligi ayni nuqtadagi yorug`lik to`lqin amplitudasining kvadrati (E²_m) bilan aniqlanar edi. Bunga qiyos qilib M.Born harakatlanayotgan mikrozarralar bilan bog`liq bo`lgan de-Broyl to`lqin amplitudasining kvadrati fazoning ayni nuqtasidagi mikrozarrani qayd qilish extimolligini xarakterlaydi, deb tushuntiradi. Demak, elektronlar difraksion sodir bo`lgan tajribalarda ekranning difraksion maksimum kuzatilgan sohalaridagi nuqtalarda de-Broyl to`lqin amplitudasining kvadrati maksimal qiymatga erishadi. Aksincha de-Broyl to`lqin amplitudasining kvadrati minimal qiymatlarga ega bo`lgan ekranning nuqtalarida esa difraksion minimum kuzatiladi.
Geyzenbergning noaniqlik munosabati. Harakatlanayotgan mikrozarralarda to`lqin xususiyatlarining namoyon bo`lishi klassik mexanika tushunchalarini mikrozarralarga qo`llashda qandaydir chegaralashlar mavjudligidan dalolat beradi. Klassik mexanikada jismning biror ondagi holati ma’lum bo`lganda uningixtiyoriy keyingi vaqtlardagi holatlarini oldindan aniq, aytib berish mumkin. Masalan massasi m bo`lgan jism x₀ balandlikdan og`irlik kuchi ta’sirida erkin tushayotgan bo`lsin. Kuzatish boshlangan vaqtda (t=0) jismning tezligi nolga teng (₀=0) kuzatish boshlangandan ixtiyoriy vaqt o`tgach makrozarraning o`rnini formula orqali, impulsini esa formula orqali oldindan aniq aytib berish mumkin.
Mikrozarralar misolida esa ahvol butunlay boshqacha. Avvalo mikrozarralar to`lqin xususiyatiga ega, shuning uchun ular aniq trayektoriya bo`yicha harakat qilmaydilar. Bunday holda mikrozarralarning koordinatilari va impulslarini bir vaqtda aniq o`lchash mumkin emas. ( to`lqin soni u holda )
Mikrozarraning koordinatasi aniroq (zarracha o`tayotgan tirqish kengligi x kichikro) bo`lsa, uning impulsi r ni kamroq aniqlik bilan o`lchash mumkin bo`ladi, bunda Plank doimiysi barcha fizik o`lchamlarda chegaraviy faktor bo`lib xizmat qiladi:
(1)
Bundan tashqari mikrozarraning energiyasi va vaqtni o`lchashdagi noaniqliklar uchun quyidagi munosabat o`rinli
(2)
(1) va (2) munosabatlar 1927 yilda V.Geynzenberg tomonidan aniqlandi va uning nomi bilan Geyzengberg noaniqligi deyiladi.(1) ifoda koordinata va unga mos keluvchi impuls noaniqliklarning ko`paytmasi h tartibidagi kattalikdan kichik bo`la olmasligini bildiradi. Bu kattaliklardan biri x yoki P_x qanchalik aniq topilgan bo`lsa, ikkinchi kattalikning noaniqligi shunchalik katta bo`ladi. Zarraning shunday holatlari ham bo`ladiki, kattaliklardan biri aniq qiymatga ega bo`ladi, lekin bu vaqtda ikkinchi kattalik butunlay noaniq bo`ladi.
Noaniqliklar munosabati mikrozarralarning ikkiyolama korpuskulyar-to`lqin tabiatini aks ettiradi. Bu munosabat elektronning atom yadrosiga tushuntirishga, shuningdek oddiy atom o`lchamini va bunday atomdagi elektronning minimal energiyasini baholashga imkon beradi.
Agar elektron nuqtaviy yadroga tushsa uning koordinatasi va impulsi aniq (nol) qiymati qabul qilgan bo`lar edi, bu esa noaniqlik munosabati prinsipiga to`g`ri kelmasligini ko`rsatadi.