Jaqtılıqtıń ekilemshi sınıwı elektr maydanında jaqtılıqtıń ekilenip sınıwı

Kerr hádiysesiniń teoriyalıq tiykarları
Molekulyar kózqarastan qaraǵanda Kerr hádiysesine ol júz beretuǵin suyıqlıq yamasa gazlar molekulalarınıń optikalıq anizotropiyasi sebep boladı. Bunday anizotrop molekulalar jaqtılıq tolqınınıń maydanında onıń elektr vektorına salıstırǵanda sonday jaylasqan bolıwına sebep az yamasa kóp dárejede qutblanadi. Biraq ortalıqtı shólkemlesken molekulalar ádetdegi sharayatta júdá xaotik jaylasqan boladı, sol sebepli elektr vektorınıń baǵdarı hár qanday bolǵan jaqtılıq tolqını tarqalǵanda hár qanday jóneliste orta esapta birdey sharayatta boladı: ortalıq makroskopik tárepten izotropik boladı. Biraq jetkiliklishe kúshli elektr maydanı tásir etkende ortalıqtıń molekulaları tiykarlanıp bir jóneliste jaylasıp qalsa, ol jaǵdayda ortalıqtaǵı birpara jónelis basqalaridaǵiǵa qaraǵanda kóbirek polyarlanıw bolatuǵın jóneliske aylanıp qaladı. Sol ushın jaqtılıq tolqınlarınıń tarqalıw tezligi de ortalıq ishindegi tokinıń elektr vektorınıń qanday jaylasıwına, yaǵnıy jaqtılıq tolqınlarınıń tarqalıw baǵdarına hám polyarlanıw xarakterine bóle boladı: ortalıq anizotrop ortalıq bolıp qaraladı[1].
Sırtqı elektr maydanı simmetriya oqi bolıp esaplanǵanı ushın maydan boylap alınǵan baǵdardaǵı hám oǵan perpendikulyar baǵdardaǵı dielektrik sińdiriwshilikleri hár túrlı boladı: biraq maydan baǵdarına perpendikulyar bolǵan barlıq jónelisler teń haqılı bolıp tabıladı. Koordinata oqların maydan boylap (z) hám óz-ara perpendikulyar bolǵan eki jónelis boylap, mısalı, nur boylap (y) hám oǵan perpendikulyar jónelis (x) boylap alıp, dielektrik sińdiriwshilik bahaları hám — bolatuǵın ush jóneliske iye bolamız. Solay etip, dielektrik sińdiriwshilik ellipsoidi aylanıw ellipsoidi boladı, ortalıq bir o'qli kristallǵa uqsaydı, usınıń menen birge elektr maydanınıń baǵdarı optikalıq ko'sherden ibarat boladı.
Sırtqı elektr maydanı tásiri astında anizotrop molekulalar eki qıylı jaylasıwı múmkin. 1910 jılda Lanjeven jaratqan dáslepki teoriya óziniń elektr momenti bolmaǵan, birota sırtqı maydan tásiri astında elektr momentine iye bolatuǵın molekulalardı kórip shiqqan. Molekula iye bolatuǵın selektr momentiniń úlkenligin birinshi takribda sırtqı maydandıń E kúshlanganligiga proporsional, yaǵnıy μ=kE dep esaplaw múmkin. Anizotrop molekulalarda k koefficiyent molekula ishindegi jóneliske baylanıslı bolıp, μ dıń baǵdarı tásir jetip atırǵan maydandıń baǵdarı menen ústpe-úst tushmaydi. Soniń ushın jup kúsh payda boladı, bul jupliqtiń momenti molekulalardı eń kóp polyarlanıw ko'sheri maydan boylap yo'naladigan etip jaylastıradı. SHunday etip, ortalıq anizotrop ortalıq bolıp qaladı. Maydan baǵdarı kerisine ózgergende bul momenttiń baǵdarı ózgermeydi, sol sebepli maydandıń chastotası jaqtılıq chastotasına teń bolǵanda da molekulalar málim tártipte jaylasadı.
Eger ortalıqqa jaqtılıq túsip atırǵan bolsa, elektr vektorı eń kóp polyarlanıw sızıǵı boylap, yaǵnıy sırtqı maydan boylap jónelgen tolqınlardıń sınıw kórsetkishi eń úlken boladı. Sırtqı maydan baǵdarı ortalıqqa salıstırǵanda optikalıq kósher ro'lini oynaǵanı ushın sınıw kórsetkishi eń úlken bolǵan tolqın ǵayrı ápiwayı tolqın bolıp tabıladı (terbelisler kósher boylap jónelgen), yaǵnıy > hám v>0. SHunday etip, Lanjeven teoriyası Kerr hádiysesin anıqlama berb berediyu, lekin Kerr turaqlısı teris bolǵan ( — , yaǵnıy v<0) azraq elementlar bar ekenin anıqlama bery almaydı.
Barn (1916 y.) Lanjeven teoriyasın toldırdı, onıń ushın ol ózgermeytuǵın elektr momenti ádewir ulken bolǵan molekulalar ámeldegi bolıwı múmkinligin esapqa aldı, bul momenttiń baǵdarı eń kóp polyarlanıw baǵdarı menen birdey bolmawi múmkin, Bul halda sırtqı maydan molekulanı sonday jaylastıradiki, bunda molekulanıń ózgermeytuǵın momenti sırtqı maydan baǵdarı boylap jaylasıwǵa ıntıladı, eń kóp polyarlanıw baǵdarı (yaǵnıy eń úlken dielektrik sińiriwshilik baǵdarı ) bolsa sırtqı maydan baǵdarı (yaǵnıy optikalıq kósher baǵdarı ) menen sezilerli múyesh payda etiwi múmkin. Bul eki jónelistiń bir-birine salıstırǵanda tutqan jaǵdayına qaray elementtıń v turaqlısı oń yamasa teris bolıwı múmkin. Maksimal polyarlanıw baǵdarı ózgermeytuǵın moment baǵdarı menen ústpe-úst túsken menshikli túrde v > 0 boladı: bul jónelisler óz-ara perpendikulyar bolǵanda v < 0 boladı. Aradaǵı qandayda bir jaǵdayda v = 0 bolıwı múmkin, yaǵnıy bul halda elementda Kerr hádiysesi júz bermeydi. Elektr momentleri jaqın hám polyarlanıwlıq dárejesi (sındırıw kórsetkishleri) kóp parq etpeytuǵın elementlarda Kerr hádiysesi kóp parıq etiwiniń sebebi áne sonda bolıp tabıladı. Mısalı, metilbromid menen metil spirttiń elektr momentleri hám polyarlanıwliklari az parq qilsada, metilbromiddiń v turaqlısı metil spirtnikidan bir neshe júz ret artıq.
Sırtqı maydan chastotası jaqtılıq chastotasına teń bo'lganda dipol molekulası óziniń inersiyaliliǵi aqibetinde maydan kernewligi baǵdarınıń ózgerislerine uyqas túrde jaylasıp úlgere almaydi; molekulanıń ózgermeytuǵın dipol momenti Kerr turaqlısına óz úlesin qospaydı. Sol sebepli sırtqı maydan chastotası jaqtılıq chastotasına teń bolǵanda nitrobenzolda Kerr turaqlısı statikalıq maydan tásir etkendegidan 100 ret kishi boladı.
Elektr maydanı tásiri astında payda bolatuǵın anizotropiyani molekulyar kinetik kózqarastan esaplaw molekulalardıń sırtqı E maydan hám ıssılıq háreketi tásiri astında bolıwı múmkin bolǵan hámme jaylasıwın statistikalıq tárepten itibarǵa alıwdı talap etedi. Bul esap nátiyjeleri tájiriybe nátiyjelerine muwapıq keledi, mısalı: Kerr turaqlısı sırtqı maydan kernewliginiń kvadratına proporsional bolıwı hám temperatura kóterilgende azayıwı kerek, sebebi ıssılıq háreketi waqtında júz beretuǵın soqqilar tásirinde molekulalardıń jaylasıw tártibi buziladı aqıbette anizotropiya joǵaladı.
Joqarıda aytıp ótilgeni sıyaqlı, orientatsion teoriya gazlar ústinde ótkerilgen tájiriybelerdagina Kerr turaqlısı tájiriybe maǵlıwmatlarına tuwrı keledi, dep dawa etedi, sebebi gaz molekulaları arasında bolatuǵın óz-ara tásirdi suyıqlıq molekulaları arasındaǵı óz-ara tásirge salıstırǵanda itibarǵa almasa da boladı. Puw jaǵdayındaǵı etilxloridga tiyisli bul keste v dıń temperaturaǵa baylanısıwı tájiriybe maǵlıwmatlarına qanshelli jaqsı sáykes keliwin kórsetedi.
1-keste. Etilxloridda v turaqlınıń temperaturaǵa baylanısıw munasábeti

Absolyut tempertura, K	760 mm sinap baǵanası	B
	Baqlanǵanı	Esaplanǵanı
291 328.7 377 452.5	9.55 7.25 4.42 2.56	9.55 7.30 4.40 2.61

Kerr hádiysesinde — ayırmanıń ne ushin elektr maydanı kernewliginiń kvadratına proporsional bolıwın ulıwma oy-pikirlerge tıykarlanıp anaǵurlım túsinikli qılıw múmkin. Haqiyqattan da maydan belgisiniń ózgeriwi elektr maydanında turǵan element uqsatılıp atırǵan kristall jaǵdayınıń 180° ga ózgeriwine, yaǵnıy kristalldıń awdarıp qoyılıwına uyqas keledi. Biraq kristall bunday awdarıp qoyılǵanda onıń optikalıq ózgeshelikleri ózgermeydi. Sonday eken, elementtıń optikalıq ózgeshelikleri de elektr maydanınıń baǵdarına baylanıslı bolmawi kerek, yaǵnıy — ayırma maydan kernewliginiń jup dárejesine, ekinshi dárejesine proporsional bolıwı kerek, sebebi joqarı dárejeli aǵzalar kem rol oynaydı. Bul teoriyadan tájiriybede tabılǵan

(11)
koefficient de kelip shıǵadı.

16 -súwret. Nurdıń ekige ajralıp sınıw hádiysesiniń joǵalıp ketiw waqtın anıqlaw tájiriybesiniń sxeması