Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari universiteti Qarshi Filiali Kompyuter
Download 0.6 Mb. Pdf ko'rish
|
Maxmaaraximov Xolmurodning fizika fanidan 2-mustaqil ishi
Golografiya (
yunoncha : holos — butkul, toʻliq va ... grafil) — toʻlqinlar interferensiyasidan foydalanib buyumning fazoviy (hajmiy) tasvirini hosil qilish usuli. D. Gabor kashf etgan (1948), rus fizigi Yu.N. Denisyuk takomillashtirgan (1962). G. 60-yillarda lazer yaratilgandan keyin juda tez rivojlana boshladi. G. rangli va rangsiz (oq-qora) boʻladi. Gologramma hosil qilish uchun linza yoki yigʻuvchi koʻzgu ishlatiladi. G. yoki uning bir qismini yordamchi kogerent toʻlqin bilan nurlatib, buyumning tasvirini koʻrish mumkin. Buning uchun kogerent elektromagnit nurlar prizma yoki koʻzgu yordamida ikki nur dastasiga ajratiladi. Nur dastasining biri (asosiy nur) koʻzgu (prizma) ga, ikkinchisi (buyum nuri) esa buyumga yoʻnaltiriladi. Koʻzgu va buyumdan qaytgan nurlar fotoplastinkaga tushadi, unda gologramma hosil boʻladi. Gologramma asosiy nur bilan yoritilsa, buyum surati muallaq holda koʻrinadi (buyum suratini har tomondan koʻrish mumkin). Asosiy va buyumdan kaytgan nurlarning toʻlqin amplitudasi toʻlqinlar fazasiga ham bogʻliq. Asosiy nur fazasi fotoplastinka kengligida (bir qirrasidan ikkinchi qirrasigacha) tekis oʻzgaradi, chunki fotogotastinkaga tushgan toʻlqinlarning faza farqi buyumdan oʻtgan fazasiga bogʻliq. Buyumning har bir nuqtasidan qaytgan nurlar (toʻlqinlar)ning faza farqi buyum nuktalari oraligʻi yoki hajmi haqida maʼlumot beradi. Mas,.U va S’ manbalardan kelgan kogerent (monoxromatik) nurlar SS’ kesmani teng ikkiga boʻluvchi gorizontal tekislikka bir xil fazada keladi. Birbiriga tik nurlar dastasi qoʻshilishi natijasida hosil boʻlgan gologrammani asosiy nur i, bilan yoritilsa, ya2 nurning nusxasi i2’ koʻrinadi va, aksincha, gologramma p2 vertikal nur bilan yoritilsa, ya, koʻrinadi. Demak, gologramma asosiy nur bilan yoritilsa, nuqtalarning fazadagi haqiqiy oʻrni (birbiridan uzoqligi) koʻrinadi. "Buyum nuri" yoʻnalishini oʻzgartirib, bitta fotoplastinkaga bir qancha gologrammani joylashtirish mumkin. G. fizika va texnikaning turli sohalarida, maʼlumotlarni kodlashda, akustikada, uch oʻlchovli kino va televideniyeda keng qoʻllaniladi Bugun biz qo'limizda sevimli guruhimiz yozuvlari yozilgan diskni ushlab tursak , unda kamalakning turli ranglari bilan porlab turgan rangli stikerni ko'ramiz. Bu diskning haqiqiyligi va qonuniyligining golografik tasdig'idir. Demak, bu ham gologramma, lekin u qanday yaratilgan va u nima uchun ishlatiladi? Men bu savollarga iloji boricha javob berishga harakat qilaman. Biroq, bu oson va oddiy ish bo'lmasligi aniq, asosan ba'zi fizik tushunchalarni aniqlash va tushuntirish zarurati tufayli, garchi ularning aksariyati sizga fizika darslaringizdan tanish bo'lishi kerak. Bu zarur, chunki yakuniy samara texnologiyaning turli sohalari yutuqlaridan amaliy foydalanish natijasidir. Shu sababli, nazariy asoslarni noto'g'ri tushunish butun muammoni noto'g'ri tushunishga olib kelishi mumkin. Biroq, men ushbu maqolani Maksvell tenglamalari tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan nazariyalar bilan yuklamoqchi emasman. Bu mumkin , lekin nima uchun? Bu yangi hech narsa qo'shmaydi va tushunishni qiyinlashtiradi. Men optika va to'lqin harakati sohasidagi asosiy jismoniy tushunchalarning aniq chizmalari va ta'riflaridan foydalangan holda gologramma tasvirlarni yozib olish va ko'paytirish tamoyillarini tushunarli tarzda tushuntirishga harakat qilaman. Shuningdek, men golografiyaning amaliy qo'llanilishi, shu jumladan kompyuter texnologiyalarida ma'lumotlarni golografik yozib olish haqida gapiraman. “Golografiya va uning qo’llanilishi” fanini o’qitishdan maqsad – magistr talabalarga fan va texnikaning turli sohalarini, xodisa va jaraynlarni o’rganishda golografik usullarini qo’llashni va shu asosda mulohazalash prinsiplarini o’rgatish bo’yicha bilim, malaka va ko’nikmani hosil qilishdan iborat. Fanning vazifasi – golografiya asoslarini, usullarini va uni qo’llanilish sohalarini, imkoniyatlarining mohiyatini chuqurroq anglash , nazariy bilimlarni mustahkamlash, mushoxada qilish ko’nikmalarini takomillashtirish, amaliy qo’llanishining fizik asoslarini o’rgatishdan iborat. Golografiyaning fan va texnikadagi o’rni, qo’llanish ko’lami kun sayin kengayib bormoqda. Golografiya– zamonaviy fizikaning nisbatan yosh sohasi – ilmiy tadqiq etish metodi va keng doiradagi amaliy masalalarni yechish imkoni sifatida e’tirof etilgan. Shu soxa bo’yicha bilimga va tadqiq etish usullarini biladigan fizikmutaxassislar juda zarur. Ushbu ma’ruza matnida golografiya usullari yordamida muhitlarning strukturasini o’rganib, tavsiyalar berishga aloxida e’tibor qaratilgan. Chunki, amalda molekulyar darajadagi tuzilmalarni ko’rish imkonsiz bo’lgani uchun, uni golografik tasviri orqali kuzatish kuztuvchi uchun juda qulay bo’lib, birinchi atom mikroskoplarida ham bu narsa qo’llanilgan. Golografiya fan sifatida optika, lazer fizikasi, kimyo kabi fanlar bilan chambarchas bog’liqdir. Negaki, agar yorug’likni to’lqin xossalaridan kelib chiqadigan hodisalar-interferensiya va difraksiya bo’lmasa, golografik tasvir ham paydo bo’lmaydi. Bu tasvir aniq ko’rinishi uchun esa , bizga lazer nuri kerak bo’ladi, bo’lmasa oddiy nurlar bilan golografik tasvir olish imkoni yo’q. Kimyo fani esa, bizga golografik tasvirni qayd qilish imkonini beradi , bunda fotoplastinkalarda bo’ladigan kimyoviy jarayonlar muhim ahamiyatga ega. GOLOGRAFIYA NIMA ? Golografiya-fan va texnikaning yangi sohasi bo’lib, u yaqin yillarda vujudga kelgan va kvant elektronikasining yutuqlariga asoslanib rivoj topdi. Golografiyato’lqinlarni qayd qilish va qayta tiklash usuli. To’lqinlar esa turlicha bo’ladi: yorug’lik, rengent, korpuskulyar, akustik va hakozo. 1974 yili ingliz olimi Dennis Gabor tomonidan ishlab chiqilgan yorug’lik to’lqinining fazoviy strukturasini yozish va uni qayta tiklash usuli asrimizning ikkinchi yarmida fizika soxassida qilingan muhim kashfiyotlardan biri bo’ldi. Golografiya yunoncha so’z bo’lib, “golos”-“butkul, to’liq”, “butun”, “hamma” – to’lqinlar interferentsiyasidan foydalanib buyumning fazoviy (hajmiy) tasvirini hosil qilish usuli demakdir. Bu bilan kashfiyotchi golografiyada to’lqin haqida to’liq (ham amplitudaviy, ham fazoviy) axborot qayd qilinishini ta’kidlab o’tgan. Ob’ektlarning tasvirlarini ro’yxatga olishning eng ko’p tarqalgan va keng tarqalgan usuli fotografiyadir. Fotografiyada obekt tasvirining ikki o’lchamli proeksiyasida yorug’lik to’lqinlari intensivligining surat tekisligida taqsimlanishi qayd etilad i. 4.Qattiq jismlarda diffuziya xodisasi. Atomlarning panjara tugunlaridagi o`z o`rinlarini huddi shunday tark etishlari tufayli kristallarda Shottki va Frenkel nuqsonlari yuzaga keladi. Atomlarning ana shunday ajralishi va kelgusida kristalldagi siljish tufayli qattiq jismlarda difuziya ro`y beradi. Gazlardagi singari qattiq jismlarda ham zarralarning issiqlik xarakati energiyasi turlicha bo`ladi. Shuningdek , har qanday temperaturada ham shunday atomlar ulushi bo`ladiki, ularning energiyasi o`rtacha energiyadan ancha ortiq va bu atomlarning panjaradagi o`rinlarini tark etib, yangi o`rinlarini egallashi uchun yetarli bo`ladi. Qattiq jismlar uchun atomlarning kristall panjarada tartibli joylashishi xarakterli bo`lsa - da, har holda atomlar panjarada ham siljishi mumkin. Asosan, kichik tebranishlar xarakterida bo`lgan issiqlik harakatlar ba’zi hollarda atomlarning pa njaradagi o`z o`rinlarini batamom tark etishlariga olib keladi. Atomlarning bunday ajralishi mumkin ekanligi qattiq jismlarnijng bug`lanishi mumkinligidan dalolat beradi. To`g`ri , bug`lanishda atomlar mutlaqo ajralishi mumkin emas deb aytishga hech qanday asos yo`q. Temperatura qancha yuqori bo`lsa, bunday atomlar soni shuncha ko`p bo`ladi. Shuning uchun temperature ortgani sari D diffuziya koeffitsienti tez (ekcponensial qonunga muvofiq) ortadi. Biroq yetarlicha katta energiya atomlar soni hamma vaqt kam bo`ladi (agar temperaturasidan ancha past bo`lsa), shuning uchun qattiq jismda diffuziya gazlar va suyuqliklardagiga qaraganda sekinroq protsess bo`ladi. Masalan, misning oltinda diffuziyalanish koeffitsienti 300 0 С da 1,5 10 см / сек 5 2 ga teng. Taqqoslash uchun metal spirtining suvdagi eritmasining suvda diffuziyalanishi koeffitsienti sm/sek, argonning geliyda diffuziyalanish koeffitsienti D=0,7sm 2 /sek ekanini ko`rsatib o`tamiz. Shunga qaramasdan , qattiq jismlarda diffuziya hodisasi qator protsesslarda katta ro`l o`ynaydi. Bunday diffuziya bir komponentali moddalarda(bunday holda o`z – o`zidan diffuziya deyiladi) ko`p komponentali moddalarda, mono – va polikristallarda kuztiladi. Tajriba (xususan, nishonlangan atomlar yordamida olib borilgan tadqiqotlar) qattiq jismlarda diffuziya , asosan, quyidagi uch usulda borishini ko`rsatadi: 1. Qo`shni atomlar panjarada 1 – rasmda ko`rsatilganidek, o`z o`rinlarini almashadilar. 2. Panjara tugunida “o`z” o`rnida turgan atomlar uni tark etib, tugunlar orasida joylashadi , so`ngra tugunlararo ko`chib migratsiyalanadi(2 - rasm). 3. Atomlar panjara tugunlaridan bo`sh tugunlar — vakatsiyalarga o`tadi(3 – rasm). Bu oxirgi prosess faqat nuqsonli kristallarda bo`lishi mumkin, chunki vakatsiyalar, albatta, kristallarning nuqsonidir. Atomlarning panjara vakant o`rinlarga o`tishi vakatsiyalarning atomlar harakatiga qarama – qarshi yo`nalishda ko`chishiga ekvivalent ekanligi ravshan. Uchinchi usuldagi diffuziya mehanizmi eng muhim rol o`ynaydi. Bunda diffuziya sodir bo`lishi uchun qattiq jismda vakatsiyalarning zichlik gradienti bo`lishi kerak, chunki atomlar odatda biror yo`nalishda boshqa yo`nalishdagidan ko`proq ko`chadi. Polikristallarda kristalchalarning chegaralaridagi vakatsiyalarning to`lish protsessi muhim rol o`ynaydi. Keyingi paytlarda sun’iy radiaktiv moddalarning borligi ularning nurlanishidan oson payqaladi. Bu uslub (nishonli atomlar uslubi) o`z – o`zidan diffuziyalanish hodisasini , ya’ni qattiq jismlarda shu jismlar atomlarining diffuziyasini tadqiq qilishga imkon beradi. Atomlar tugunidan har qanday siljishi, jumladan , qo`shni vakatsiyaga siljishi ham qo`shimcha energiya talab qiladi, ehtimol, atom bu energiyani fluktuatsiyalar natijasida oladi. Bu ehtimollik hamma vaqtdagi singari Boslman qonuni bilan aniqlanadi: Bu yerda q – atomning panjara tugunidan sakrashi uchun zarur bo`lgan energiya bo`lib, atomning vakatsiyaga siljish energiyasi deb ataladi. Qattiq jismlarda o`z – o`zidan diffuziyalanish koeffitsientlari shunday ko`rinishda yozilishi mumkin: Bu yerda a – panjara doimiysi va t atomning panjara tugunida o`rtacha bo`lish vaqti. W kattalik vakatsiya hosil bo`lish energiyasi ω va atomlarning vakatsiyaga siljish energiyasi q ning yig`idisiga teng bo`lib, diffuziyani aktivlashtirish energiyasi deb ataladi va bu kattalik ham mazkur modda uchun xarakteristika bo`ladi. 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