О‘zbekistоn resрublikаsi оliy tа’lim, fan va innovatsiyalar vаzirligi сhirсhiq dаvlаt рedаgоgikа universiteti

О‘ZBEKISTОN RESРUBLIKАSI
ОLIY TА’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VАZIRLIGI


СHIRСHIQ DАVLАT РEDАGОGIKА UNIVERSITETI

“FIZIKA ВА KIMYO” FAKULTETI

“FIZIKA”KAFEDRASI

“UMUMIY FIZIKA” FANIDAN

KURS ISHI
MAVZU:

BAJARDI:________________________
QABUL QILDI:________________________
CHIRCHIQ-2023

., [19.05.2023 20:25]

I. KIRISH
Hozirgi kunda dunyo miqiyosida fanlararo integratsiyaga intilishlar kuchayib borayotganligi ta’lim sistemasini yangicha shiddat bilan rivojlantirishni taqazo qilmoqda. Ana shunga asoslanib har bir fanni chuqur biladigan, amaliyotga tadbiq qila oladigan yetuk kadrlarni tayyorlash muhim ahamiyatga egadir.
Har bir oliy ta'lim muassasalarda kóplab yónalishlar msvjud. Bu yónalishlarni har biri bitta mutaxasislikni mukammal órgatishga kirishadi. OTM larda Fizika yónalishi ham bor. Bu fan tabiatdagi hodisalarni sababini órgatadi. Bu fanni ham 5 ta bólimi bor. Biz hozir bu bólimlarni tórtinchisidamiz ya'ni Optika bólimini órganmoqdamiz.Bu bólim ham juda kóp mavzularni óziga qamrab olgandir. Biz bu bólimni tugatib yoruģlik va uning oqibatida hosil bóladigsn hodisalar va hojazolarni órgandik. Bu bólimdan kóplab kónikmalar oldik. Biz bu bilimlarni mustaxkamlar kelgusida yetuk ksdrlar chiqarishfa óz xissamizni qóshishimiz kerak. Buning uchun biz avvolo bu fanni mukammal darajada tushunib , unda amaliy tajribalarni bajarish qobiliyatiga ega bo'lish har bir pedagogning madsadi va burjidir.
Bundan tashqari pedagig óz faniga boğliq bólgan boshqa fanlardan ham yaxshi bilishi talab qilinadi. Masalan: matematika, kimyo, biolgiya astranomiya va boshqalar bunga yaqqol misoldir.

Ushbu kurs ishi óz oldiga Oliy talim muassasalarida Optika bólimidagi ,,Rentgen nurlarining difraksiyasini " amaliy va nazariy yóllar bilan tajribalar bajarib kórish va amaliyotga tadbiq etishni maqsad qilib qo’yadi. Bu ishlarni bajsrishda esa boshqa fanlardan olingan tajribalar va bilimlar ham samara beradi desak mubolaģa bólmaydi.

Kurs ishi mavzusining dolzarbligi. Fizika fani juda kóp soxalarda eng asosiy unsur bólib xizmat qiladi desak zinxor adashmagan bólamiz. Ayniqsa Optika bólimida Rentgen nurlari haqidagi mavzusi juda kerskli mavzukardan biri xisoblanadi. Bu mavzuni órganish va amaliyotga tadbiq qilish juda murakkab jarayondir. Chunki rentgen nurlari inson tanasini aylanib ótmasdan tóğra kesib ótadi. Bu esa uni ustida kóplab tajribalar bajarich uchun qiyinchiliklar olib kelishi tayindir. Bu nur insonga teksa uni asta sekin nobid qiladi.Bu rentgen nuridir. Uning hali juda kóp qirralari ochilmagan va órganilmagandir. Bu sohada qilinadigan muhim ishlar hali bisyordir .
Kurs ishining maqsadi: oliy óquv yurtlarida fizika fanidsn tetuk kadrlar tayyorlash. Ularga ham amaliy ham nazariy bilimlarni puxta órgatish. Maktsb óquvchilariga esa bu olgan bilimlarini yaxwi darajada tushuntirib bera olish qobiliyatini yaratish. Rentgen nurlari sohasida chuqur izlanishlar olib borish va bu soxani ochilmagan qirralarini ochish.
Bu soha tibbiyotta kóp qóllanilganligi uchun uning zarari kamaytirish ustida kóplab yangi qurilmalar yaratish va buning uchun izchil harakatlarga kirishish . Óquvchi yoshlarga ham bu borada tushuntirishkarni olib borishdir.

Kurs ishining vazifalari

fizika fanini mukammal darajada órganish va optika anidsn koplab bilimlarni amaliyotga tadbiq qilish ;
Rentgen nurlari va ularning difraksiyasini órganib hayotga tadbiq qilish;
Rentgen nurlarining hayotga tadbiqini amaliy darajada ham rivojlantirish ;
II. ASOSIY QISM

2.1. Rentgen nurlarining kashf etilish tarix

O’tgan asr oxirida germaniyadagi Vyursburg universiteti professori V.Rentgen gazlarda elektr razryadi ustida tajribalar o’tkazdi . Rentgen ikki kavsharlangan elektrotga ega bo’lgan, atmosfera bosimiga nisbatan ~10-5 Pa bosimgacha havosi so’rilgan shisha turbkani ishlatdi elektrotlarga yuqori kuchlanish berilganda anod (musbat elektrod) atrofidagi shisha sarg’ish-yashil yorug’lik bilan yorug’lanib boshladi. Bu yorug’likni fiziklar katod nurlari deyiladigan nurlar ta’siri oqibatida deb tushunishgan. Ularning katod nurlantirgan hamda u anodga va qisman trubka devoriga tushadi keyinroq bu nurlar manfiy zaryadlangan zarralar elektronlar oqimi ekanligi isbotlandi. 1985-yil noyabr oyi oqshomlaridan birida Rentgen labaratoriyada ishlayotib ajoyib hodisani kuzatdi.

., [19.05.2023 20:25]

Tajribalar o’tkazish uchun u razryad turbkani oddiy yorug’likni o’tkazmaydigan qoraqog’ozga o’rnatdi. Xona qorong’u edi bu olimga trubkaga yaqin joyda yotgan bariy tuzi kristallari kuchsiz yorug’lik chiqayotganini payqashga imkon berdi. U trubkadagi kuchlanishni uzganda yorug’lanish yo’qoldi. Shundan keyin Rentgen bariy tuzi bilan qoplangan ekranni trubka yaqinig o’rnatdi. Ekran yorug’landi. Olim turbka bilan ekran orasiga turli buyumlarni joylashtira boshladi. Karton qog’oz, ebonite plastinka yorug’lanish ravshanligiga ta’sir qilmadi. Metall buyumlar esa ekranga soya tushurdi. Trubkaning moddadan o’tib ketuvchi noma’lum nurlar manbai ekanligi ravshan boldi. Bu nurlarni Rentgenning o’zi “ X-nurlar” deb atadi. Biz esa bu nurni Rentgen nuri deb ataymiz. Rentgen nurlari – zaryadlangan zarralar yoki fotonlarning muhitni tshkil etuvchi atomlari bilan o’zaro ta’sirlashishlari natijasida vujudga keluvchi elektromagnit nurlanish. Ularning to’lqin uzunligi YU”14 metrdan 10~7 metrgacha bo’lgan qiymatlarga teng bo’lishi mumkin. Bu nurlar katta tezlikdagi elektronlarning moddada tormozlanishi natijasida paydo bo’ladi. Roentgen nurlari amalda roentgen trubkasi yordamida hosil qilinadi. Rentgen nurlari kashf qilingach, ularning tabiatini uzoq vaqtgacha aniqlash qiyin bo’ldi, chunki Rentgen nurlari elektr yoki magnit maydoni ta’sirida o’z yo’nalishini o’zgartirmaydi. To’lqin uzunligi qisqaligidan to’lqin xususiyatini (Mas, difraksiyasini) o’rganish isbotlash qiyin bo’lgan.Yuqorida aytib o’tilganidek, Rentgen nurlarining eng ajoyib xususiyati ularning odatdagi yorug’lik o’ta olmaydigan moddalar orqali parron o’ta olishidadir. Rentgenning o’zi xam bu nurlarning bu xususiyatini keng ko’lamda tadqiq etgan; buning uchun u bu nurlarning tekshirilayorgan modda qatlamidan keyingi yo’lida qo’yilgan flouressensiyalananuvchi ekranning yorug’lik chiqarishini kuzatgan . Biror moddada Rentgen nurlarining yutilishi bu moddaning oddiy nurlarni o’tgazishga bog’liq emas ekanligini Rentgenning o’zi topgan. Masalan, qora qog’oz yoki karton Rentgen nurlarini qalinligi o’shandan bo’lgan shishadan, ayniqsa qo’g’oshin tuzlari aralashgan shishadan ko’ra ancha kam yutadi.Moddaning zichligi qancha katta bo’lsa, uning Rentgen nurlarini yutish qobiliyati shuncha kuchli bo’ladi. Demak, qo’rg’oshin plastinkalari Rentgen nurlari oqimini qalinligi o’shalarnikidek bo’lgan alyuminiy plastinkalarga qaraganda kuchliroq zaiflashtiradi. Yutuvchi moddada og’ir elementlar atomlarining qanday birikma xolida bo’lishidan qat’iy nazar qatnashuvchi Rentgen nurlarining yutilishi uchun juda muximdir. Masalan, qo’rg’oshinli belilaning yupqa qatlami yoki qo’rg’oshin tuzlari aralashtirilgan shisha Rentgen nurlarini yaxshi yutadi, chunki bunga bu moddalar tarkibidagi og’ir qo’rg’oshin atomlari sababchi bo’ladi. O’sha tadqiqotlarida Rentgen nihoyatda muhim bo’lgan boshqa bir faktni xam topgan. Rentgen bu faktdan biror xolda ishlatiladigan nurlarni xarakterlash uchun foydalangan. Rentgen nurlarini ayni bir modda bu nurlarning hosil qilinish sharoitiga qarab turlicha yutishi ma’lum bo’lib qoldi. Ko’p yut iladigan nurlar yumshoq nurlar deb, kam yutiladigan nurlar qattiq nurlar deb ataladi. Shunday qilib, nurlarning modda orqali o’tish qobilyatiga ularning qattiqlik darajasini ifodalaydi. Odatda nurlarning qattiqligi ularning tayinli bir moddada (masalan, aluminiyda) yutilish qobilyatiga qarab aniqlanadi. Biroq boshqa moddalarning hammasida ham qattiqroq nurlar kamroq yutiladi (saylab yutilish deb ataladigan bazi hodisalar bundan mustasno bo’lib, bu hodisalar to’g’risida biz keyinroq gaplashamiz). Rentgen nurlari yutilishining yanada tadqiq etilishi ular qattiqligining miqdoriy o’lchovini aniqlashga imkon beradi. Rentgen nurlarining yutuvchi moddadan oldingi va undan keyingi intensivligini o’lchab ,bu nurlarning yutilish qonunini quyidagi munosabat ko’rinishida aniqlash mumkin:

., [19.05.2023 20:25]

2.2. Rentgen nurlarining yutilishi va tabiati
Rentgen nurlarining yutilishi
Yuqorida aytib o’tilganidek, Rentgen nurlarining intensivligini ularning metallarda yutilishida chiqaradigan issiqlik miqdoriga qarab aniqlash mumkindir. Bu yerda I- nurlarning yutilishdan keyingi intensivligi, I0-yutuvchi moddadga tushayotgan nurlanishning intensivligi, d-yutuvchi qatlamning santimetr hisobidagi qalinligi, µ-nurning qattiqligini xarakterlovchi yutilish koeffitsiyenti.
µ=1/d0 ekanligi ko’rinib turibdi, bu yerda d0-nurlar intensivligini e=2,718 marta kamaytiradigan qatlamning qalinligi. Bazan Rentgen nurlarining qattiqligini ularning intensivligini ikki marta susaytiradigan tayinli bir moddaning (odatda alyuminining ) yutuvchi qatlami qalinligi orqali xarakterlanadi. Bu D qalinlik d0 va µ bilan quidagi soddagina munosabat orqali bog’lanadi:

Rentgen nurlarining kattaligi xilma- xil bo’lishi mumkin. Alyuminiy D ning qiymati 0,0006 dan 6 sm gacha o’zgaradigan yani bu qiymat 10 000 marta o;zgaradigan nurlar ishlatiladi. Qiyinlashtiradiki , trubkadan chiqadigan Rentgen nurlari juda bir jinsli bo’lmaydi, yani bu nurlar qattiqligi turlicha bo’lgan nurlar <> iborat.Bu nurlarni yutuvchi modda orqali o’tkazib , biz yumshoqroq nurlarni tutib qolamiz va shu tariqa bir jinsliroq dasta hosil qilamiz. Filtrlashning bu usuli ancha qo’pol bo’lib, juda bir jinsli monoxramatik nurlar olishga imkon bera olmaydi.Xozirgi vaqtta biz odattagi to’lqin uzunliklari optikasidagi monoxromatizatsiya qilinadi. Monoxromatikligi jixatidan yorug’lik nurlaridan past bo’lmagan nurlar shunday qilib xosil qilinadi va ularning yutilish koeffitsiyenti yutuvchi moddaning ρ zichligiga bog’liq va taqriban olganda zichlikka proporsional deb hisoblash mumkin.Aniqroq aytganda, yutilish yutuvchi moddaning qatlam qalinligi birligidagi atomlari soni orqali belgilanadi.Bir atomdan boshqalariga o’tilganda esa yutilish atom og’irlik ortishi bilan ortadi, to’g’rirog’i, yutilish atom nomerining kubiga proporsional bo’lgani holda atomning Z nomeri ortishi bilan tez ortadi. Rentgen nurlarining qattiqligi tushunchasini aniqlagan Rentgenning o’ziyoq qattiqlik Rentgen trubkasining rejimiga bog’liq ekanligini ko’rsatdi:anod bilan elektronlarni tezlashtiradi) , yani anodga yog’iladigan elektronlarning tezligi qancha katta bo’lsa Rentgen nurlari shuncha qattiq bo’ladi. Shunday qilib, qizitilma katodli ayni birtrubka qattiqligi har qanday bo’lgan Rentgen nurlari olishga xizmat qila oladi ;nurlar qattiqligi tezlatuvchi maydon bilan aniqlanadi (boshqariluvchi trubkalar) . Bu turga qarashli trubkalarda potensiallar farqi ortishi bilan nurlarning qattiqligi tez ortadi. Tajribaning ko’rsatishicha , bunday trubkaning nurlarni yutishining o’rtacha µ koeffitsenti anod bilan katod orasidagi V potensiallar farqining kubiga taxminan teskari proporsonal , yani

Rentgen nurlarining tabiat
Rentgen nurlarining qattiq jismlardan, masalan, odam muskullaridan ham o‘ta olishi, ularning tibboyotdagi benazir dastyorga aylanishlariga sababchi bo‘ldi. Rentgen nurlari, hakimlarga mijoz organizmida nimalar sodir bo‘layotganligini aniqlashga yordam beradi.Rentgen nurlari 1895-yilda Vyurtsburg universitetining olmon olimi Vilgelm Konrad Rentgen (1845-1923) tomonidan kashf etilgan edi. Bu nurlar ham, ko‘zga ko‘rinadigan nurlar, gamma-nurlanishlari, radioto‘lqinlar, mikroto‘lqinlar, infraqizil, ultrabinafsha nurlanishlar singari, elektromagnit spektrining bir turi hisoblanadi. Rentgen nurining kashf etilishiga tasodif sababchi bo‘lgan.Konrad Rentgen katod nurlari taratuvchi elektron-nur trubkasi bilan tajribalar olib borar edi. Bir safar, trubka zich va qop-qora qalin qog‘ozli g‘ilof bilan berkitilgan holatda tasodifan elektrni ulab yubordi va yaqin orada joylashgan platinosianistik bariyning kristallari yashil rangda rovlana boshlaganini payqab qoldi. Rentgen trubkani o‘chirishi bilanoq, tovlanish to‘xtadi. Qaytadan yoqsa, kristallar yana yorishib, tovlana boshladi. Tekshirishlarni davom ettrib, Rentgen avvalari ma’lum bo‘lmagan nurlanish turi bilan to‘qnash kelganini fahmladi.

., [19.05.2023 20:25]

U katod nurlari, elektron-nur trubkaning ichida qandaydir to‘siqqa duch kelayotgan bo‘lsa kerak deb o‘yladi.Qayd etilgan yangicha turdagi nurlanishning intensiv oqimini olish uchun Rentgen, katod nurlanishlari elektron nur trubkasining konstruktsiyasiga o‘zgartirishlar kiritdi. Shu tufayli, bunday yangicha trubka Rentgen trubkasi deb nomlanish oldi. Yangi nurlarning g‘aroyib xususiyatlari ko‘zga tashlanar edi: ular shaffof bo‘lmagan to‘siqlar (masalan o‘sha qalin qora qog‘ozli g‘ilofdan) erkinlik bilan o‘tib keta olardi, biroq qo‘rg‘oshin plastinkalardan o‘ta olamsdi.Tajribalarning birida Rentgen hayratlanarli natijani qayd etdi. U odatiy yorug‘lik nurlari yordamida olinadigan fotokadrning yangi nurlar bilan ham olish imkoniyati mavjudmi yo‘qmi, tekshirib ko‘rmoqchi bo‘ldi va fotoplastinka ustiga turmush o‘rtog‘ining qo‘lini qo‘yib ko‘rishini iltomos qildi. Rentgenlar oilasining jiddiy hayratiga sabab bo‘lib, fotoplastinkada kaft va barmoqlarning emas, balki kaft va barmoq suyaklarining tasviri paydo bo‘ldi. Barmoqlarning biridagi nikoh uzugi ham shundoqqina ko‘zga tashlanib turardi.Rentgenning o‘zi bu nurlarni X-nurlar deb atadi. Keyinroq ularni Rentgen nurlari deb atay boshlashdi. 1898-yilda rentgen nurlarini birinchi marotaba tibbiy maqsadlarda foydalanishga kirishildi. Harakatdagi Britaniya armiyasi uchun maxsus Rentgen trubkasi bilan jihozlangan tashxis apparati loyihalandi va jarohatlangan askarlarni tekshirish uchun harbiy poligonlarda keng qo‘llanila boshlandi.1901-yilda Vilgelm Konrad Rentgen o‘z kashfiyoti uchun Fizika sohasidagi Nobel mukofotiga sazovor bo‘ldi. Shuni alohida ta’kidlash kerakki, bu fizika sohasi uchun ta’sis etilgan birinchi Nobel mukofoti edi.Bir qancha muddatdan keyin rentgen trubkasi takomillashtirila boshlandi. 1913-yilda AQSHlik olim Uilyam Kulidj Rentgen trubkasining katodini volfram tolalari bilan ta’minlab, rentgen trubkasining yanada takomillashtirilishiga o‘z xissasini qo‘shdi. Buning natijasida yana ham sifatli va tiniqroq tasvir olish imkoniyati paydo bo‘ldi. Keyinchalik ham olimlar va muhandislar, hamda, tibbiyot mutaxassisalari umumiy izlanishlar orqali Rentgen nurlarining samaradorligini oshirish, ularning bemorlar va doktorlarga salbiy ta’sirlarini kamaytirish borasida muttasil izlanishlar olib bordilar.Hozirgi kunda ham Rentgen apparatlari tashxis va davolash masalalarida o‘z dolzarbligini yo‘qotmagan. Ayniqsa o‘pka kasalliklari, suyak sinishlari va tish kasalliklarini tashxis qo‘yishda Rentgen diagnostikasiga yetadigan vosita yo‘q. 1970- yillardayoq KT-skanerlar – rengen va kompyuter tomograflarining o‘zaro duetlari paydo bo‘ldi. Bu usulning mohiyati shunda ediki, odam organizmidagi turli xil to‘qimalar, rengen nurlarini turlicha o‘tkazadi. Shu sababli, har xil organlarning rentgen tasvirlarini olish uchun kompyuterda murakkab qayta ishlash jarayonlari bajariladi. KT skanerlangan organning turli qalinlikdagi to‘qimalari qatlamlar bo‘yicha alohida alohida tasvirga tushiriladi va ular keyingi qayta ishlash jarayonida kompyuterdagi maxsus dastur orqali yagona va yaxlit organ tasviriga qayta birlashtiriladi.Lekin, rengen nurlaridan foydalanishning salbiy taraflari ham mavjud: Ular odam organizmiga tushgach, to‘qimalar faoliyatiga salbiy ta’sir ko‘rsatishi va saraton kasalliklarini kelib chiqishiga sababchi bo‘lishi xavfi mavjud. Shu sababli, organizmning rentgen tekshiruvlari oraliq masofasini saqlash vrachlar tomonidan doimiy va jiddiy nazorat qilinadi. Rentgen trubkasi elektron-nur trubkasining bir turi bo‘lib, u radiatsiyaning aks ta'sirlarini minimallashtirish maqsadida atroflama to‘liq metall qoplama bilan qoplanadi. unda faqat juda kichik tirqish bo‘lib, u orqali rentgen nurlari mijoz tanasining tekshirlayotgan qismiga yuboriladi. Trubkaning ichida kuchli quvvatga ega elekt toki, elektronlarni musbat anod va manfiy katod orasida harakatlanishga majbir qiladi.

., [19.05.2023 20:25]

Elektronlarning anodga ta'siri rengen nurlarinishining paydo bo‘lishiga olib keladi.Garchi Rentgen nurlarining dasrlabki tadqiqotchilari (Stoks, D.A.Goldgammer va qisman Rentgenning o’zi ) Rentgen nurlari anodga kelib uriluvchi tez elektronlarning tormozlanishida paydo bo’ladigan elektromagnetik to’lqinlardir degan g’oyani oldinga surgan bo’lsalarda ,Rentgen nurlarining bir qator xossalarini uning to’lqin tabiatiga moslashtirish qiyin bo’ladi. Umuman Rentgan nurlarining ko’p xossalari juda qiyinlik bilan tadqiq etildi. Rentgen nulari bir muhitdan boshqa muhitga o’tganda qaytish va sinishini kuzatishga ko’p vaqtgacha muyassar bo’linmadi. Rentgen ning o’zi bu nurlar sochilishi ning zaifligini izlarini topa oldi xolos , bu xodisani ularning korpuskuliyar tabiatiga asoslanib xam izohlab berish oson , albatta. Rentgen nurlrini to’lqin tabiatini deydigan gipoteza uchun Rentgen nurlarining interferensiyasini va difraksiyasini toppish maqsadidi Rentgenning o’zi va boshqa bir qator tadqiqotchilar o’tkazgan tajribalarning muvaffaqiyatsiz chiqishi, ayniqsa, og’ir bo’ldi. Bundan ancha keyin 1910-yil yaqinida Rentgen nurlarining to’lqin uzunligi ko’zga ko’rinadigan yorug’lik va ultrabiinafsha nurlarining to’lqin uzunligidan ancha kichik ekanligi aniqlanadi va shuning uchun Rentgen nurining interferensiyasini payqashga bag’ishlangan dastlabki tajribalarning muvaffaqiyatsiz chiqishi aniq ekan. Shuni qayd qilamizki, Rentgenning dastlabki ishlari nashr etilgan vaqtdayoq, ya’ni 1897-yildayoq Stoks-Rentgen nurlari to’g’risida hozirgi zamon tasavvurlari sohasida umumn to’g’ri bo’lgan farqlarni aytdi. Stoksni fikricha, Rentgen nuri anoqda borib uriluvchi elektronlarning tezligi keskin o’zgarganda paydo bo’ladigan qisqa elektromagnit impulslaridir. Harakatanayotgan zarra tezligining bunday o’zgarishini uchib ketayotgan elektrondan iborat elektr tokining zaiflashuvi deb hisoblash mumkin; elektr toki zaiflashganda harakatdagi elektron bilan bog’liq bo’lgan magnit maydoni zaiflashadi. Magnit maydonining o’zgarishi atrofdagi fazoda o’zgaruvchan elektr maydon hosil qiladi, elektr maydon esa o’z navbatida o’zgaruvchan siljish toki hosil qiladi va hokazo. Maksvell tasavvurlariga asosan, elektromagnit impuls hosil bo’ladi, u esa fazoda yorug’lik tezligig teng tezlik bilan tarqaladi. Bu tasavvurlarnig ancha aniq bo’lmaganligi va asosan, tajriba ma’lumotlarining yetarli bo’lmaganligi Rentgen nurining boshqacha talqin etilishiga olib keldi-ki, ko’p o’tmay bu fikrlarga Rentgenning o’zi ham qo’shildi. Rentgen nurlarining tabiati uzil-kesil 1912-yilda aniqlandi, bu paytga kelib M. Laue g’oyasi bo’yicha Rentgen nurlarining difraksiyasi shak-shubhasiz amalga oshirildi.
2.3. Difraksiya va uning turlari
DIFRAKSIYA (lot. diffractus — singan) — toʻlqinlarning xarakat yoʻnalishida uchragan toʻsiklarni aylanib utishi. Difraksiya har qanday toʻlqin harakatiga tegishli; toʻlqin uzunligi toʻsiq oʻlchamiga teng yoki undan katta boʻlsa, Difraksiya hodisasi roʻy beradi. Tovush, yorugʻlik nuri, rentgen nurlari, elektronlar, neytronlar tarqalganda Difraksiya hodisasi kuzatiladi (yana q. Yorugʻlik difraksiyasi, Zarralar difraksiyasi, Radio-toʻlqinyaar difraksiyasi, Toʻlqinlar difraksiyasi, Elektronlar difraksiyasi, Rentgen nurlar difraksiyasi).
Difraksiya- yorug’likning bir jinsliligi bi-biridan keskin farq qiluvchi qismlarga ega bo’lgan muhitlarda tarqalishida kuzatiladigan hodisa.
Difraksiya- yorug’likning bir jinsliligi bi-biridan keskin farq qiluvchi qismlarga ega bo’lgan muhitlarda tarqalishida kuzatiladigan hodisa.
Xususan, yorug’lining to’siqlarni aylanib o’tishi va geometric soya sohasiga kirishi difraksiya natijasida vujudga keladi.
Ushbu hodisa yorug’likning to’lqin tabiati asosida tushuntiriladi
Difraksiya miqyosi to’siq o’lchami va to’lqin uzunligi nisbatiga bog’liq

., [19.05.2023 20:25]

Difraksiya hodisasi Frenel tomonidan batafsil tushuntirilgan
Difraksion panjara- bir-biridan bir xil masofada joylashgan juda ko’p sonli bir xil tirqishlar to’plami.
Panjara doimiysi(davri)-qo’shnitirqishlarorasidagi d masofa
Panjaradanto’lqino’tganda
maksimumlarsharti: , ( m=0,1,2,…)
minimumlarsharti: , (m=0,1,2,…)
Difraksion panjara turlari:
Panjara uchun tanlangan plastinka xususiyatlariga qarab:
O’tkazuvchi – plastinka parallel yoqli shaffof materialdan yasalgan bo’ladi(m-n:shisha)
Qaytaruvchi-plastinka ko’zgu xususiyatiga ega bo’ladi.
Tirqishlar tortilgan yuza shakliga qarab:
a)yassi-yuza yassi tekislikdan iborat:
b)botiq-yuza sfera segmenti ko’rinishida.
Tirqishlar o’tkazish yo’nalishiga qarab:
a)bir o’lchovli-tirqishlar faqat bir yo’nalishda;
b)ko’p o’lchovli-m-n:ikki o’lchovli-tirqishlar ham absissa, ham ordinata o’qi yo’nalishida bo’ladi
Difraksion panjara xarakteristikalari:
Chiziqli dispersiya - uzunlik birligiga tóģri keladigan tólqin uzunliklarini xarakterlaydi ;
Burchak dispersiya - difraksiya burchagiga qarab tólqin uzunligi ózgarishini xarakterlaydi .
Difraksion panjarali asboblar:
Yassi panjarali asboblar:
Rasmda Ebertning gorizontal va vertikal sxemalari ko’rsatilgan. Bunda spektrni o’zgartirish panjarani o’z o’qi atrofida aylantirish orqali amalga osh
iriladi. Ko’zguda qaytaruvchi sohalar belgilangan bo’ladi.
Botiq panjarali asboblar:
Botiq panjarali asboblar:
Botiq panjaralar fokuslash va spektrga ajratish vazifasini bajaradi. Bu sxemada elementlar sonini kamaytirish imkoniyatini beradi.Asosan, sferik va torodial botiq panjaralar ishlatiladi. DFS-5 va DFS-6 spektral asboblar Pashen-Rung sxemasi asosida tuzilgan. Bunda chiqish tirqishi, panjara va fotoplyonka Rouland aylanasida joylashgan va mustaqil harakatlana oladi.

Rouland aylanasi

DFS-8 spektografi sxemasi:
1,2,3-linzalar
4-kirish tirqishi,
5,6-ko’zgular
8-fotoplastinka,
9-to’lqin uzunliklar shkalasi,
10-linza,
11-lampa
Yorug’lik tezligining tarixi
Yorug’lik tezligining tarixi
I. Kepler va R. Dekart kabi olimlar yorug‘likning tezligini cheksiz katta deb hisoblashgan va natijada klassik mexanikada yorug‘likning tezligi cheksiz katta deb qabul qilingan. Xo‘sh, amalda yorug‘likning tezligi nimaga
leng? Bu tezlikni o‘lchash yo‘lidagi birinchi urinishlar G.Galiley lomonidan amalga oshirilgan. Garchi bu tajriba aniq natijalami ko'rsatmagan bo‘lsa-da, yorug‘likning tezligi chekli ekanligi haqidagi fikrning mustahkamlanishiga olib kelgan. Yorug’lik tezligining hozir qabul qilingan qiymatiga yaqin natijani aniqlash
birinchi bo‘lib daniyalik astronom K. Ryomerga nasib etgan.
Yorugʻlik difraksiyasi - tor maʼnoda — yorugʻlikning noshaffof jismlar (ekranlar) chegaralarini aylanib oʻtish hodisasi (qarang Difraksiya); yorugʻlikning geometrik soya sohasiga oʻtishi (rasmga q.). Keng maʼnoda — toʻlqin optikasidan geometrik optikaga oʻtish chegaraviy sharoitlarida yorugʻlik toʻlqin xossalarining namoyon boʻlishi. Tuman tomchilarida yorugʻlikning sochilishi, optik sistemalar (mikroskop)da tasvirning shakllanishi va b. bunga misol boʻla oladi. Yo. d. yorugʻlik toʻlqin uzunligi X ga bogʻliq; u X,—"0 da yoʻqoladi. Qizil nur binafsha nurga nisbatan kuchliroq difraksiyalanadi. Bu hodisadan foydalanib, oq yorugʻlikni difraksiya spektriga ajratish mumkin. Yo. d.ningtaqribiy nazariyasini 1816 y.da O. Frenel yaratgan. Bu nazariyaga koʻra, Yo. d. ikkilamchi toʻlqinlar interferensiyasm natijasidir. Bu nazariyadan asboblar optikasida difraksion effektlarni hisoblashda keng foydalaniladi. Ekranlar sistemasi orqasidagi yoritilganlikni Frenel zonalari vositasida hisoblash usuli zonaviy plastinka Dumaloq ekran atrofida yorugʻlik nurlaridan hosil boʻlgan difraksion halqa. Frenel zonalari usuli difraksiya manzarasini faqat bir nechta zona tashkil qilgan holda samaralidir. Ushbu hollarni Frenel difraksiyasi yoki yigʻiluvchi nurlardagi difraksiya deyiladi.

., [19.05.2023 20:25]

Agar S sirt zonaning kichik kismini tashkil qilsa yoki difraksiya uzokdan kuzatilsa (Fraungofer difraksiyasi), uni tushuntirish uchun muayyan nuqtaga yigʻiluvchi ikkilamchi toʻlqinlar fazalaridagi oʻzgarishlarni hisobga olish lozim. Yo. d.ning toʻliq nazariyasini 1882 y.da G. R. Kirxgof yaratgan. Yo. d. optika va fizikada katta ahamiyatga ega. Mas, u optik asboblar imkoniyatlari chegaralarini, mikroskoplar va teleskoplarning ajrata olish qobiliyatlarini, ochiq rezonatorlarning ayelligini va b.ni aniklashga imkon beradi. Lazerlarning yaratilishi Yo. d.ga oid yangi xrdisa va masalalarni yuzaga keltirdi. Bular jumlasiga qisman kogerent maydonlar difraksiyasi yoki nochizigʻiy optik muhitlardagi oʻzdifraksiya hodisasi va b. kiradi.
Gyuygens - FRENEL PRINSIPI — toʻlqin optikasining asosiy prinsipi; toʻlqinlar (yorugʻlik toʻlqinlari)ning tarqalishi haqidagi masalalarni yechish usuli. X. Gyuygens prinsipiga (1690) asosan fazoning tarqalayotgan toʻlqin yetib borgan har bir nuqtasi ayni shu paytda elementar sferik toʻlqinlar manbai deb qaraladi. Bu elementar toʻlqinlarni tutashtiruvchi urinma egri chiziq toʻlqinning yangi fronti hisoblanadi. Bu prinsip toʻlqinlarning tarqalishini aniqlaydi, lekin difraksiya hodisasini tushuntirib bera olmaydi. Bu kamchilikni O. J. Frenel 1818 y.da bartaraf qildi. U toʻlqinlarning amplituda va fazalarini hisobga olib, Gyuygens prinsipini elementar toʻlqinlarning kogerentligi va interferensiyasi toʻgʻrisidagi tushuncha bilan toʻldirdi. S sirt toʻlqin frontining maʼlum bir vaqtdagi tasviri boʻlsa, R nuqtadagi tebranishlarni aniqlash uchun S sirtning barcha elementlaridan R nuqtaga yetib keluvchi tebranishlarni qoʻshish kerak. AS elementidan R nuqtaga yetib keluvchi tebranishlar amplitudasi shu element oʻlchovlarining kattaligiga, g masofaga va a burchak kattaligiga bogʻliq boʻladi. Bu ikki prinsip birgalikda G.— F. p. deyiladi. G.— F. p.ni G. R. Kirxgof 1882 y.da matematik jihatdan asoslab berdi. G.— F. p. optikaning asosiy prinsiplaridan biri; uning yordamida difraksiya hodisasi bilan bogʻliq koʻpgina masalalar hal qilinadi.
Frenel zonalari - fazoning berilgan (R) nuqgasvdagi toʻlqin amplitudasini aniqlashda hisoblashlarni soddalashtirish uchun yorugʻlik toʻlqin sirti boʻlinadigan halqasimon soha (zona)lari. Monoxromatik yorugʻlik toʻlqinining Q manbadan R kuzatish nuqtasiga tarqalishini koʻraylik (rayem). Gyuygens — Frenel prinsipiga koʻra, Q manbadan R nuqtaga kelayotgan toʻlqinni qoʻshimcha S sirtda joylashgan hayoliy manbalardan kelayotgan toʻlqinlar yigʻindisi bilan almashtiriladi. S sirt sifatida Q dan kelayotgan sferik toʻlqin sirti olinadi. Bunda S sirt, har bir zona chetlaridan R nuktagacha boʻlgan masofalar X/2 ga farkdanadigan halqasimon zonalarga boʻlinadi (X — toʻlqin uzunligi). Yuzlari oʻzaro tent boʻlgan bunday zonalar Frenel zonalari deb ataladi. Agar S sirt oʻrniga markazi O nuqtada boʻlgan doiraviy teshikli toʻsiq qoʻyilsa, teshikka juft sondagi Frenel zonalari toʻliq joylashgan holda R nuk,tada qorongʻilik kuzatiladi; teshikka toq sondagi Frenel zonalari toʻliq joylashgan holda esa R nuqtada toʻlqin amplitudasi eng katta boʻlib, u toʻsiq umuman boʻlmagan holdagidan 2 marta katta boʻladi (mk"b hollarda). Frenel zonalari usuli optika, radio va tovush toʻlqinlarini oʻrganish va boshqalarda qoʻllandi.
Frennel difraksiyasi
Amal qilish sharti juda zaif va bu diafragma yo'l uzunligiga nisbatan kichik bo'lsa, barcha uzunlik parametrlarini solishtirish mumkin bo'lgan qiymatlarni olishiga imkon beradi. Uchun r maxrajda biz bir qadam oldinga boramiz va uni faqat birinchi muddat bilan taqqoslaymiz, r taxminan z. Bu, agar biz maydonning xatti-harakatlariga faqat kelib chiqishga yaqin bo'lgan kichik maydonda qiziqish bildirsak, amal qiladi. x va y nisbatan kichikroq z. Umuman olganda, Frenelning difraksiyasi, agar Fresnel raqami taxminan 1 ga teng.

., [19.05.2023 20:25]

Frenelning difraksiyasi uchun elektr maydoni nuqtada (x, y, z) keyin beriladi.
Fresnel bilan chizilgan dumaloq diafragmaning difraksiyasi Lommel funktsiyalari
Bu Frennel difraksiyasi integrali; bu shuni anglatadiki, agar Frenelning yaqinlashishi to'g'ri bo'lsa, tarqaladigan maydon sferik to'lqin bo'lib, diafragandan kelib chiqadi va bo'ylab harakatlanadi. z. Integral sferik to'lqinning amplitudasi va fazasini modulyatsiya qiladi. Ushbu iborani analitik echim hali ham kamdan-kam hollarda mumkin. Faqatgina diffraktsiya manbasidan ancha katta masofalar uchun amal qiladigan soddalashtirilgan holat uchun qarang Fraunhofer difraksiyasi. Fraunhofer difraksiyasidan farqli o'laroq, Frenel difraksiyasi ning egriligini hisobga oladi to'lqin jabhasi, nisbiyni to'g'ri hisoblash uchun bosqich xalaqit beradigan to'lqinlar.
Frennel difraksiyasi uchun tenglama maydon yaqinidagi difraktsiya ning yaqinlashishi Kirchhoff-Fresnel difraksiyasi to'lqinlarning tarqalishiga tatbiq etilishi mumkin dala yaqinida.[1] Bu hisoblash uchun ishlatiladi difraktsiya naqshlari ob'ektga nisbatan yaqinroq ko'rinishda, diafragma yoki ob'ekt atrofida o'tadigan to'lqinlar tomonidan yaratilgan. Aksincha, uzoq maydon mintaqa tomonidan berilgan Fraunhofer difraksiyasi tenglama. Yaqin maydonni tomonidan belgilanishi mumkin Fresnel raqami, F optik tartibga solish Qachon F gg 1 diffraktsiyalangan to'lqin yaqin maydonda deb hisoblanadi. Shu bilan birga, Frenel difraksiyasi integralining asosliligi quyida keltirilgan taxminlar bilan chiqariladi. Xususan, uchinchi va undan yuqori darajadagi fazaviy shartlar ahamiyatsiz bo'lishi kerak, bu shunday yozilishi mumkin.
qayerda theta bilan tavsiflangan maksimal burchak { displaystyle theta approx a / L}, a va L ning ta'rifi bilan bir xil Fresnel raqami.
Frenel difraksiyasi markaziyligini ko'rsatmoqda Arago joyi
Yaqin masofada joylashgan davriy tizmalardagi ko'p Frenel difraksiyasi (oynali oyna) sabab bo'ladi ko'zgu aksi; bu effekt uchun ishlatilishi mumkin atom nometall.
2.4. Rentgen nurlarining difraksiyasi
RENTGEN NURLARI DIFRAKSIYASI — rentgen nurlarining kristallarda yoki suyuk/shk va gaz molekulalarida sochilishi natijasida ekranda hosil boʻladigan difraksion manzara. Rentgen nurlarining toʻlqin tabiatini nemis olimlari M. Laue, V. Fridrix va P. Knippinglar kashf etgan (1912).

Rentgen nurlarining toʻlqin uzunligi bilan kristall panjaralar doimiysining bir-biriga yaqinligi rentgen nurlarining kristallardagi difraksiyasini kuzatishga imkon beradi. Rentgen nurlari kristallar orqali oʻtganda koʻp oʻlchamli panjaralar difraksiyasi sodir boʻladi. Difraksion maksimumlarni linzasiz kuzata olish uchun rentgen nurlari dastasi gʻoyat ingichka qilib olinadi. Kristall panjaradagi maʼlum toʻlqin uzunligiga tegishli maksimumlarni hisoblash usulini rus fizik kristallografi G. V. Vulf va U. L. Bregg bir-biridan mustaqil ravishda taklif etganlar (1913). Bu usul Bregg—Vulf sharti deb ataladi. Rentgen nurlari difraksiyasidan kristall panjara tipini va uning doimiysini aniqlashda kristall panjara tipi va doimiysi maʼlum boʻlsa, rentgen nurlarining toʻlqin uzunliklarini aniqlashda foydalaniladi.

Kristallarning tuzilishi va tarkibiy nuqsonlarini o'rganishning an'anaviy usullari rentgen nurlanishning diffraktsiya usulidir. Ularning yordami bilan namunaning tuzilishi va tarkibini, nuqsonlarni uning maydoni bo'yicha taqsimlanishini aniqlaymiz. Elektronlardan farqli o'laroq, rentgen nurlari kvantlari kristalga ko'proq chuqur kirib boradi, bu esa kristallning asosiy qismidagi nuqsonlarning zichligi to'g'risida ma'lumot olish imkonini beradi. X-nurli usullar individual dislokatsiyalarni, mozaik bloklarni, stacking yoriqlarini (DE), ikkita vosita (masalan, dielektrik - yarimo'tkazgich) orasidagi interfeyslarda mexanik kuchlanishlarni aniqlashga imkon beradi. Amaliyotda rentgen diffraktsiyasini tahlil qilishning quyidagi usullari eng keng qo'llaniladi:

., [19.05.2023 20:25]

laau usuli - yagona kristallarning yo'nalishini aniqlash
debye - Scherer usuli - polikristallar va bitta kristall kukunlarni o'rganish uchun;
diffraktometrik o'lchovlar yordamida namunani aylantirish usuli - yagona kristallarni o'rganish uchun.

Barcha rentgen nurlanish usullari Wulf-Bragg qonuniga va namuna bilan o'zaro ta'sirdan keyin rentgen nurlarining intensivligini tahlil qilishga asoslangan.

Wolfe-Bragg qonuni:
nλ =2d sinθ
bu erda λ - rentgen nurlanishining to'lqin uzunligi; d - sayyoralararo masofa; θ Bragg burchagi; n butun son).
X-nurli diffraktsiya qattiq moddalar, ularning atom tuzilishi va kristall shakli, shuningdek suyuqliklar, amorf jismlar va yirik molekulalar haqida muhim ma'lumotlarni beradi. Diffraktsiya usuli aniq (xato 1 ∙ 10 -5 dan kam bo'lsa) interatomik masofani aniqlash, stress va nuqsonlarni aniqlash va yagona kristallarning yo'nalishini aniqlash uchun ham qo'llaniladi. Diffraktsiya namunasi bo'yicha noma'lum materiallar aniqlanishi mumkin, namunadagi aralashmalar mavjudligini aniqlash va aniqlash mumkin. Zamonaviy fizika taraqqiyoti uchun rentgen difraksiyasi usulining ahamiyatini ortiqcha baholash qiyin, chunki moddaning xususiyatlarini zamonaviy tushunish oxir-oqibat atomlarning turli xil kimyoviy birikmalarda joylashishi, ular orasidagi bog'lanishlarning tabiati va tarkibiy nuqsonlari to'g'risidagi ma'lumotlarga asoslanadi. Ushbu ma'lumotni olishning asosiy vositasi rentgen nurlanishining diffraktsiya usuli hisoblanadi.
Lau usuli
Laue usulida statsionar bitta kristallga yuboriladigan doimiy "oq" rentgen nurlanish spektri qo'llaniladi. Muayyan davr qiymati uchun d Bragg - Wolfe holatiga mos keladigan to'lqin uzunligi qiymati butun spektrdan avtomatik ravishda tanlanadi. Shunday qilib olingan lauegrammlar buzilgan nurlarning yo'nalishini va shuning uchun kristall tekisliklarining yo'nalishini aniqlashga imkon beradi, bu esa simmetriya, kristalning yo'nalishi va undagi nuqsonlar borligi to'g'risida muhim xulosalar chiqarishga imkon beradi. Ammo bu holda fazoviy davr haqidagi ma'lumotlar yo'qoladi. d. 1-rasmda lauagramma misoli keltirilgan. Rentgen plyonkasi kristalning yon tomonida, manbadan kelgan rentgen nurlari voqea sodir bo'lgan tomonga qaragan edi. Diffraktsiya nurlari lauegramdagi yorug'lik dog'lariga to'g'ri keladi
Shunday qilib, Vulf - Bragg qonuni tutashgan samolyotlardan aks ettirilgan "oq" rentgen nurlari, rentgen fotografik plitaga tushganda, reflekslarning paydo bo'lishiga olib keladi (diffraktsiya maxima). Har bir refleks parallel Miller indekslari bilan parallel tekisliklar tizimining aksiga to'g'ri keladi ( hkl) Giperbolalarda yotgan ushbu nuqtalarning tarqalishi tabiati va simmetriyasi kristalning yo'nalishi bilan belgilanadi. Standartlar bilan solishtirganda tahlil tezlashadi.
Bunda yo'naltirilgan bitta berill kristallining lagugrammasi ko'rsatilgan. Birlamchi rentgen nurlari ikkinchi darajali simmetriya o'qi bo'ylab yo'naltirilgan. Lauagramdagi qora dog'lar diffraktsiya nurlariga to'g'ri keladi.Yagona kristall biroz boshqacha yo'naltirilgan bloklardan iborat, shuning uchun ba'zi dog'lar ikki baravar ko'p.
Debye-Scherer usuli
Polikristallar va bitta kristalli kukunlarni tahlil qilishda (Debye - Scherer usuli) silindrsimon kameraning yuzasiga rentgenga sezgir plyonka qo'yiladi. Namuna monoxromatik rentgen nurlari bilan nurlantirilganda, diffuz nurlar koaksial konuslarning yuzasida joylashgan bo'lib, ularning har biri indeksli samolyotlar oilasidan tarqalishga to'g'ri keladi .

Oldingi usuldan farqli o'laroq, monoxromatik nurlanish (  \u003d const) va burchak o'zgaradi . Bunga polikristalin namunalari yoki tasodifiy yo'nalishda joylashgan ko'plab kichik kristallitlardan tashkil topgan bitta kristall kukunlari yordamida erishiladi, ular orasida Bragg-Wulf holati qoniqarli. Diffaktlangan nurlar konuslarni hosil qiladi, ularning o'qlari rentgen nurlari bo'ylab yo'naltirilgan. Rasmga tushirish uchun odatda silindrsimon kassetadagi tor rentgen plyonkadan foydalaniladi va rentgen nurlari plyonkadagi teshiklar orqali tarqaladi

., [19.05.2023 20:25]
Konusning plyonka bilan kesishgan joyida qorayish chizig'i paydo bo'ladi. Konusning o'qlari birlamchi nurning yo'nalishiga to'g'ri keladi va konusning burchagi tekisliklar uchun Bragg burchagidan to'rt baravarga teng ( hkl) Planetalar orasidagi masofalar rentgen nurlanish difraksion naqshidagi chiziqlardan aniqlanadi va material standart jadvallar bo'yicha aniqlanadi d hkl . Aniqlash aniqligi d hkl 0,001 nm ga teng. Agar plyonkalarda to'qimalar bo'lsa, qorayish chiziqlarida yuqori zichlik va chiziqlar paydo bo'ladi.
Zamonaviy diffraktometrlarda sintilyatsiya yoki proporsional hisoblagichlar diffraktsiyalangan rentgen nurlarini yozish uchun ishlatiladi (4-rasm, b). Bunday qurilmalar ma'lumotlarni avtomatik ravishda ro'yxatdan o'tkazadi, bu juda muhimdir, chunki murakkab tuzilmalar juda ko'p sonlarni (10000 tagacha) berishi mumkin. Diffraktsiya usullarida, yuqorida aytib o'tilganidek, molekula va diffraktsiya to'lqini o'rtasidagi o'zaro ta'sir molekulalar ichidagi harakatga qaraganda ancha kam vaqtni oladi. Diffraktsiya tadqiqotlarida rentgen nurlari, elektronlar yoki neytronlar oqimi molekulalar, suyuqliklar yoki kristallardagi atomlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunday holda, sinov moddasi diffraksion panjara rolini o'ynaydi. Va rentgen nurlari kvantlari, elektronlar va neytronlarning to'lqin uzunligi molekulalardagi yoki suyuqlikdagi va suyuqlikdagi zarralar orasidagi interatomik masofaga to'g'ri kelishi kerak. Diffraktsiyaning o'zi (balandliklar va pastliklar muntazam almashinuvi) to'lqin shovqinining natijasi. Bu kimyoviy va kristall-kimyoviy tuzilishga bog'liq, shuning uchun sinov moddaning tuzilishiga mos keladi. Kondensatlangan moddada diffraksiya qilingan rentgen nurlari uchun teskari diffraktsiya muammosi rentgen nurlanishining tarqalishi tahlili deb nomlanadi. X-nurlari o'rniga elektron va neytron nurlarini ishlatish usullari navbati bilan elektronning tarqalishi va neytronning tarqalishi deb nomlanadi. Ushbu usullar uchun umumiy bo'lgan narsa, materiya bilan o'zaro ta'sir natijasida tarqoq rentgen nurlari, neytronlar va elektronlarning intensivligini burchakka taqsimlanishini tahlil qilishdir. Ammo rentgen kvantlari, neytronlar va elektronlarning tarqalishi tabiati bir xil emas. Rentgen nurlanishi moddani tashkil etadigan atomlarning elektronlari tomonidan tarqaladi. Neytronlar atom yadrolari tomonidan tarqalib ketadi; va elektronlar - yadrolarning elektr maydoni va atomlarning elektron qobig'i bilan. Elektronning tarqalish intensivligi atomlarning elektrostatik potentsialiga mutanosibdir. Tarqalgandan keyin o'zgarmaydi. Elastik sochilish deb ataladigan narsa sodir bo'ladi. Diffraktsiya usullari to'lqin uzunligi va tarqoq atomlar orasidagi masofa uchun oddiy bog'liqlikka asoslanadi. X-nurli diffraktsiya tahlili oddiy aralashmalardan murakkab oqsillarga qadar kristalli moddalarning uch o'lchovli bo'shlig'idagi atomlarning koordinatalarini aniqlashga imkon beradi.
Gaz elektron diffraktsiyasidan foydalanib, gazlardagi erkin molekulalarning geometriyasi, ya'ni kristallarda bo'lgani kabi qo'shni molekulalar ta'sir qilmaydigan molekulalar aniqlanadi.
Elektronning tarqalishi - bu qattiq moddalarning tuzilishini o'rganish usuli.
Diffraktsiya usuli birinchi ikkita usuldan farqli o'laroq neytronlarning atom yadrolari bilan tarqalishiga asoslangan neytron diffraktsiyasidir, bu erda elektron qobiq bilan tarqalish qo'llaniladi. Yoritilgan elektronlarning diffraktsiyasi skaner elektron mikroskopida ishlatiladigan kristallografik usuldir. Bu so'zning keng ma'nosida, diffraksion sochish har doim turli xil elementar zarralarni atomlar va atom yadrolari tomonidan, shuningdek bir-birlari bilan elastik tarqalishi paytida ro'y beradi. Boshqa tomondan, moddaning zarrachali-to'lqinli dualizmi g'oyasi har doim odatda to'lqinga o'xshash deb hisoblanadigan hodisalarni tahlil qilish orqali kuchaytirildi, masalan, rentgen nurlari tarqalishi - to'lqin uzunligi l -5 0,5-5 E. bo'lgan qisqa elektromagnit to'lqinlar Shu bilan birga, dastlabki va tarqoq rentgen nurlari.

., [19.05.2023 20:25]

nurlarni zarrachalar oqimi sifatida ko'rish va qayd etish mumkin - fotonlar hisoblagich yordamida ushbu nurlardagi rentgen fotonlar sonini aniqlaydi. Shuni ta'kidlash kerakki, to'lqin xususiyatlari har bir zarrachaga individualdir. Zarrachalarning tarqalishi paytida diffraktsiya naqshining shakllanishi kvant mexanikasida quyidagicha izohlanadi. Namunaning kristal panjarasi bilan o'zaro ta'siri natijasida kristaldan o'tgan elektron dastlabki harakatidan chetga chiqadi va elektronni ro'yxatdan o'tkazish uchun kristal orqasida o'rnatilgan fotosurat plitasiga bir nuqtada kiradi. Fotosurat emulsiyasiga kirib, elektron o'zini zarracha sifatida namoyon qiladi va fotokimyoviy reaktsiyaga sabab bo'ladi. Bir qarashda, elektronning plastinkaning bir yoki boshqa nuqtasiga kirishi mutlaqo o'zboshimchalikdir. Ammo uzoq vaqt ta'sir qilish bilan asta-sekin kristaldan o'tgan elektronlar tarqalishidagi diffraktsiya maxima va minima tasvirlangan rasm paydo bo'ladi. Berilgan elektron berilgan plastinkaga qayerda yetib borishini aniq taxmin qilish mumkin emas, lekin plastinkaning bir yoki boshqa nuqtasiga sochilganidan keyin uning paydo bo'lish ehtimolini aniqlab berishingiz mumkin. Bu ehtimollik elektron to'lqin funktsiyasi y, aniqrog'i uning moduli kvadratiga ko'ra aniqlanadi (chunki n murakkab funktsiyaga ega) | y | 2. Ammo, ko'p sonli sinovlar bilan ehtimollik ishonchlilik sifatida, elektronning kristal orqali ko'p marta o'tishi yoki haqiqiy diffraktsiya tajribalarida bo'lgani kabi, juda ko'p miqdordagi zarrachani o'z ichiga olgan elektron nur namuna orqali o'tganda, | y | 2 allaqachon diffraktsiyalangan nurlardagi intensivlikni taqsimlashni aniqlaydi. Shunday qilib, y 0 ni va elektronning kristal bilan o'zaro ta'sirining potentsial energiyasini bilish orqali hisoblash mumkin bo'lgan y elektronining to'lqin funktsiyasi statistik ma'noda diffraktsiya tajribasining to'liq tavsifini beradi.
Turli zarralarning diffraktsiyasining o'ziga xosligi. Atomning tarqoq amplitudasi. Diffaksiya geometrik printsiplarining umumiyligi tufayli zarrachalar tortishish nazariyasi ilgari ishlab chiqilgan rentgen diffraktsiyasi nazariyasidan juda ko'p narsaga ega bo'ldi. Shu bilan birga, turli xil zarralarning o'zaro ta'siri - elektron, neytron, atom va boshqalar. - modda bilan boshqacha jismoniy tabiat. Shuning uchun zarralarning kristallar, suyuqliklar va boshqalar tomonidan tarqalishini ko'rib chiqishda. Izolyatsiya qilingan modda turli zarralarni qanday tarqalishini bilish juda muhimdir. Alohida atomlar tomonidan zarralarning tarqalishida turli zarralarning tarqalish xususiyati namoyon bo'ladi. Har qanday atomlar tizimidagi (molekula, kristall va boshqalar) difraksiya ma'lum zarralar uchun f i va atom amplituda f i markazlarining koordinatalarini bilish orqali hisoblanadi. Kristal diffraktsiya paytida zarrachalarning diffraktsiya effektlari aniqroq namoyon bo'ladi. Shu bilan birga, kristaldagi atomlarning termal harakati diffraktsiya sharoitlarini biroz o'zgartiradi va formulada (6) kattalashgan J burchak bilan diffraksion nurlarning intensivligi pasayadi. Suyuqliklar, amorf jismlar yoki gaz molekulalari bo'yicha zarralarning tarqalish tartibida kristallga nisbatan ancha past bo'lganida, odatda bir necha diffuz diffraktsiya maxima kuzatiladi. Elektronning tarqalishi (elektron va ... grafikadan), o'rganilayotgan namunaga binoan tezlashtirilgan elektronlarning tarqalishiga asoslangan modda tuzilishini o'rganish usuli. U kristallar, amorf jismlar va suyuqliklar, gazlar va bug'lardagi molekulalarning atom tuzilishini o'rganish uchun ishlatiladi. Elektron diffraktsiyaning fizik asosi elektron diffraktsiya; materiyadan o'tayotganda to'lqin xususiyatlariga ega elektronlar atomlar bilan o'zaro ta'sir qiladi, natijada alohida diffraktsiya qilingan nurlar paydo bo'ladi. Ushbu nurlarning intensivligi va fazoviy tarqalishi namunaning atom tuzilishiga, alohida kristallarning o'lchamlari va yo'nalishiga va boshqa tarkibiy parametrlarga qat'iy muvofiqdir.

., [19.05.2023 20:25]

Moddadagi elektronlarning tarqalishi atomlarning elektrostatik potentsiali bilan belgilanadi, ularning kristaldagi maksimal darajasi atom yadrolarining pozitsiyalariga to'g'ri keladi. Elektron difraksion tadqiqotlar maxsus qurilmalarda - elektron diffraktorlar va elektron mikroskoplarda olib boriladi; vakuum sharoitida elektronlar elektr maydoni tomonidan tezlashtirilib, tor diafragma nuriga yo'naltiriladi va namunadan o'tgandan so'ng hosil bo'lgan nurlar fotosuratga tushadi (elektron tarqalish naqshlari) yoki fotoelektrik qurilma tomonidan qayd etiladi. Elektronlarni tezlashtiradigan elektr kuchlanishining kattaligiga qarab, ular tezkor elektronlarning tarqalishini (kuchlanish 30-50 keV dan 1000 kV va undan yuqori) va sekin elektronlarning tarqalishini (kuchlanish bir necha yuzdan yuzlab voltgacha) farqlaydilar. Elektronning tarqalishi diffraktsiya tarkibiy usullariga tegishli (rentgen tizimli tahlil va neytron diffraktsiyasi bilan bir qatorda) va bir qator xususiyatlarga ega. Elektronlarning materiya bilan o'zaro mutanosib kuchsiz o'zaro ta'siri va shuningdek, elektron diffraktometrda yuqori diafragma nurini hosil qilish imkoniyati tufayli, elektron diffraktsiya naqshini olish uchun ta'sir qilish odatda bir soniya atrofida bo'lib, bu strukturaviy o'zgarishlarni, kristallanishni va boshqalarni o'rganishga imkon beradi. Boshqa tomondan, elektronning materiya bilan kuchli o'zaro ta'siri shaffof namunalarning ruxsat etilgan qalinligini o'ndan bir mikrongacha (1000-2000 keV kuchlanishda, maksimal qalinligi bir necha mikron) cheklaydi. Elektronning tarqalishi juda mayda kristall holatida bo'lgan juda ko'p miqdordagi moddalarning atom tuzilishini o'rganishga imkon berdi. Bundan tashqari, og'ir atomlar mavjud bo'lganda yorug'lik atomlarining joylashuvini aniqlashda rentgenologik tarkibiy tahlildan ustunlik bor (bunday tadqiqotlar neytron diffraktsiya usullari yordamida amalga oshiriladi, ammo elektron diffraktsiyada o'rganilganlarga qaraganda ancha katta o'lchamdagi kristallar uchun).

Olingan elektron diffraktsiya naqshlarining turi o'rganilayotgan ob'ektlarning xususiyatlariga bog'liq. Etarlicha aniq nisbiy yo'nalishga ega bo'lgan kristallardan yoki yupqa bitta kristall plitalardan tashkil topgan plyonkalardan elektron tortishish naqshlari nuqta yoki nuqta (nuqta) bilan to'g'ri nisbiy pozitsiyada hosil bo'ladi. Filmlarda kristallarning qisman yo'nalishi bilan ma'lum bir qonunga (tuzilishga) binoan yoylar ko'rinishidagi akslar olinadi. Tasodifiy tartibga solingan kristallardan tashkil topgan namunalarning elektron tortishish naqshlari xuddi bir xilda qoraygan doiralar bilan bo'yalgan naqshlarga o'xshash, harakatlanuvchi fotosurat plitasiga tushganda (kinematik tortishish) - parallel chiziqlarda hosil bo'ladi. Elektron diffraktsiya naqshlarining sanab o'tilgan turlari elastik, asosan bitta tarqoq (kristal bilan energiya almashinmasdan) natijasida olinadi. Bir nechta notekis chayqalish bilan diffraktsiya qilingan nurlardan ikkilamchi diffraktsiya shakllari paydo bo'ladi. Bunday elektron diffraktsiya naqshlari kikuchi-elektron diffraktsiya naqshlari deb nomlanadi (birinchi marta olgan yapon fizigi ismidan keyin). Gaz molekulalarining elektron diffraktsiya shakllarida oz miqdordagi diffuz halolar mavjud. Kristall strukturasining birlik hujayrasini va uning simmetriyasini aniqlash elektron diffraktsiya shaklidagi reflekslarning joylashishini o'lchashga asoslanadi. Kristaldagi d masofalar orasidagi masofa o'zaro bog'liqlik asosida aniqlanadi: bu erda L - tarqaladigan namunadan fotografiya plitasigacha bo'lgan masofa, l - uning energiyasi bilan aniqlanadigan elektronning Brogli to'lqin uzunligi, r - refleksdan tarqalmagan elektron tomonidan yaratilgan markaziy nuqtagacha bo'lgan masofa. Elektron diffraktsiyadagi kristallarning atom tuzilishini hisoblash usullari rentgen tizimli tahlilida ishlatilganlarga o'xshash (faqat ba'zi koeffitsientlar o'zgaradi). Ko'zgu intensivligini o'lchash bizga tarkibiy amplituda | Fhkl | ni aniqlashga imkon beradi.

., [19.05.2023 20:25]
Kristalning elektrostatik potentsialining j (x, y, z) taqsimoti Furye qatori sifatida ko'rsatilgan. J (x, y, z) maksimal qiymatlari kristalning birlik hujayrasi ichidagi atomlarning joylashishiga mos keladi. Shunday qilib, odatda kompyuter tomonidan amalga oshiriladigan j (x, y, z) qiymatlarini hisoblash x, y, z atomlarining koordinatalarini, ular orasidagi masofani va boshqa xususiyatlarni belgilashga imkon beradi. Elektron tarqalish usullari ko'plab noma'lum atom tuzilmalarini aniqladi, ko'p miqdordagi moddalar, shu jumladan vodorod atomlari va o'tish metall nitril molekulalari (Fe, Cr, Ni, V) birinchi marta joylashtirilgan ko'plab zanjirli va tsiklik uglevodorodlarni o'z ichiga olgan ko'p miqdordagi moddalar uchun aniqlangan va to'ldirilgan rentgen nurlanishining tarqalishi, Niobiy, vanadiy va tantal oksidlarining keng sinfi, mos ravishda N va O atomlari, shuningdek 2 va 3 komponentli yarimo'tkazgichli birikmalar, loy minerallari va qatlamli tuzilmalar. Elektron diffraktsiyadan foydalanib, siz nuqsonli tuzilmalarning tuzilishini o'rganishingiz mumkin. Elektron mikroskopiya bilan birgalikda elektronning tarqalishi zamonaviy texnologiyalarning turli sohalarida ishlatiladigan ingichka kristalli plyonkalar tuzilishini takomillashtirish darajasini o'rganishga imkon beradi. Epitaktik jarayonlar uchun kikuchi-elektron diffraktsiya naqshlari yordamida amalga oshiriladigan plyonkalarni qo'llashdan oldin substrat yuzasining mukammallik darajasini nazorat qilish kerak: uning tuzilishidagi ozgina buzilishlar kikuchi-chiziqlarning xiralashishiga olib keladi. Ushbu elektron tortishish naqshlarining har bir nuqtasining intensivligi butun molekula tomonidan ham, unga kiradigan atomlar tomonidan ham belgilanadi. Strukturaviy tadqiqotlar uchun molekulyar tarkibiy qism muhim ahamiyatga ega, atom komponenti fon sifatida ko'rib chiqiladi va molekulyar intensivlikning umumiy intensivlikka nisbati elektronning tarqalish naqshining har bir nuqtasida o'lchanadi. Ushbu ma'lumotlar bizga atomlarning soni 10-20 gacha bo'lgan molekulalarning tuzilishini, shuningdek keng harorat oralig'ida ularning termal tebranishlarining tabiatini aniqlashga imkon beradi. Shu tarzda ko'plab organik molekulalarning tuzilishi, galidlar, oksidlar va boshqa birikmalar molekulalarining tuzilishi o'rganildi. Shunga o'xshash usul amorf jismlar, ko'zoynaklar va suyuqliklardagi qisqa masofali buyurtma atom tuzilishini tahlil qilish uchun ishlatiladi (Qarang: Uzoq masofali buyurtma va qisqa masofali buyurtma).
X-nurli nurlanish, ko'rinmas nurlanish, lekin har xil darajada, barcha moddalarga kirib borishga qodir. Bu to'lqin uzunligi 10-8 sm bo'lgan elektromagnit nurlanishdir. Ko'rinadigan yorug'lik singari, rentgen nurlari filmning qorayishiga olib keladi. Ushbu xususiyat tibbiyot, sanoat va tadqiqot uchun muhimdir. O'rganilayotgan ob'ektdan o'tib, keyin plyonkaga tushganda, rentgen nurlari uning ichki tuzilishini tasvirlaydi. Rentgen nurlarining kirish kuchi har xil materiallar uchun har xil bo'lganligi sababli, ob'ektning unchalik shaffof bo'lmagan qismlari nurlanish yaxshi kiradigan qismlarga qaraganda fotosuratda engilroq qismlarni hosil qiladi. Shunday qilib, teri va ichki organlarni tashkil etadigan to'qimalarga qaraganda suyak to'qimasi rentgen nurlari uchun kamroq shaffofdir. Shuning uchun, rentgenogrammada suyaklar engilroq joy sifatida ko'rsatilgan va nurlanish uchun shaffofroq bo'lgan sinish joyini osongina aniqlash mumkin. Rentgen fotografiyasi stomatologiyada tishlarning ildizlaridagi karies va xo'ppozlarni aniqlash uchun, shuningdek sanoatda quyma, plastmassa va kauchukdagi yoriqlarni aniqlash uchun ishlatiladi. X-nurlari kimyoviy birikmalarni tahlil qilishda va fizikada kristallarning tuzilishini o'rganish uchun ishlatiladi. Kimyoviy birikma orqali o'tadigan rentgen nurlanishining nurlanishi xarakterli ikkinchi darajali nurlanishni keltirib chiqaradi, spektroskopik tahlil kimyoviy birikmaning tarkibini aniqlashga imkon beradi.

., [19.05.2023 20:25]

Agar rentgen nurlari kristalli moddaning ustiga tushganda, u kristalning atomlari tomonidan tarqalib, fotosurat plastinkasida dog'lar va chiziqlar aniq aniq tasvirini beradi, bu esa kristalning ichki tuzilishini o'rnatishga imkon beradi.
Saraton kasalligini davolashda rentgen nurlaridan foydalanish uning saraton hujayralarini o'ldirishiga asoslanadi. Biroq, bu normal hujayralarga kiruvchi ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun rentgen nurlaridan foydalanishda juda ehtiyot bo'lish kerak. Rentgen nurlanishini nemis fizigi V. Roentgen (1845-1923) kashf etgan. Uning ismi ushbu nurlanish bilan bog'liq ba'zi boshqa fizik ma'nolarda abadiylashtiriladi: rentgen - bu ionlashtiruvchi nurlanishning xalqaro dozasi; rentgen apparatida olingan rasmga rentgen deyiladi; X-nurlari kasalliklarni tashxislash va davolash uchun ishlatiladigan rentgenologik tibbiyot sohasiga radiologiya deyiladi.
X-ray diffraktsiya usuli.
X-ray tahlilining rivojlanishi M. Lauening (1912) mashhur tajribasidan boshlanib, u rentgen nurlanishining nurlari o'tishini ko'rsatdi. Kristall orqali diffraktsiya o'tkaziladi, shu bilan birga diffraktsiya maxima tarqalish simmetriyasi simmetriyaga to'g'ri keladi
Kristall diffraksion maxima rentgen difraksion tahlilining asosiy qonuniga, Wulf- Bragg tenglamasiga mos keladigan barcha yo'nalishlarda yuzaga keladi.
Diffaktsiya usullarini shartli ravishda ikki guruhga bo'lish mumkin: 1) kristallga nurning tushish burchagi doimiy va nurlanish uzunligi o'zgaradi; 2) to'lqin uzunligi doimiy va ta'sirlanish burchagi o'zgaradi. Birinchi guruhning usullariga Laue usuli kiradi, bu polichromatik rentgen nurlanishining statsionar bitta kristallga yo'naltirilganligidan iborat bo'lib, uning orqasida kino bor. Polchromatik nurlanishda mavjud bo'lgan to'lqin uzunliklarining har doim Wulf - Brzgg tenglamasi shartlarini qondiradigan bunday to'lqin mavjud. Laue usuli kristallning simmetriyasini ochib berishga imkon beradi. Ikkinchi guruhning usullariga bitta kristall va polikristall namunani aylantirish usullari kiradi. Yagona kristallni aylantirish usulida
monoxromatik nur oddiy o'q atrofida aylanayotgan bitta kristallga yo'naltirilgan. Bunday holda, kristallning turli tekisliklari diffraktsiya shartlariga mos keladigan joyga tushadi, bu esa mos keladigan diffraktsiya naqshini shakllantirishga olib keladi. Integratsiyalangan intensivlikni o'lchash va tarkibiy amplituda to'plamini aniqlash orqali kristall tuzilishini aniqlash mumkin. Polikristal materiallarni o'rganishda namuna monoxromatik nurlanish bilan yoritiladi. Tasodifiy yo'naltirilgan kristallar to'plamida har doim yo'nalishi Vulf-Bragg tenglamasiga mos keladiganlar mavjud. Yoritilgan nur fotografik usul bilan yoziladi (2-rasm) yoki ionlash yoki sintilatsion hisoblagichlar orqali signal kuchaytirgichlar va hisoblash asboblari orqali intensivlikni taqsimlash egri chizig'ini qayd qiluvchi potentsiometrga uzatiladi (3-rasm). Diffraktsiya maximasining joylashuvi panjara geometriyasini va ularning zichligini, ya'ni elektronning zichligini taqsimlanishini, ya'ni elektronning kristalning u yoki boshqa nuqtasida bo'lish ehtimolini aniqlash uchun ishlatiladi. (4-rasm). Elektron zichligini taqsimlash nafaqat paneldagi atomlarning holatini, balki kimyoviy bog'lanish turini ham aniqlash imkonini beradi. Diffraktometrlarga yuqori haroratli birikmalar isitish vaqtida polimorfik o'zgarishlarni qayd etish va qattiq fazali reaktsiyalarni kuzatish imkonini beradi. X-ray diffraktsiyasi ham kristallardagi nuqsonlarni o'rganishga imkon beradi.
Elektronning diffraktsiya usuli (elektron diffraktsiya). Usul atomlarning elektrostatik maydoni bilan o'zaro ta'sirlashganda elektron nur tarqalishiga asoslanadi. X-raydan farqli o'laroq, elektron nurlanish faqat sayoz chuqurlikka kirishi mumkin, shuning uchun o'rganilayotgan namunalar yupqa qatlamli bo'lishi kerak.

., [19.05.2023 20:25]

Elektron diffraktsiyasidan foydalanib, kristallda sayyoralararo masofani aniqlashdan tashqari, yorug'lik atomlari zaif tarqalib ketgan rentgen nurlari yordamida amalga oshirib bo'lmaydigan panjaradagi yorug'lik atomlarining holatini o'rganish mumkin. Neytronning diffraktsiya usuli. Neytron nurini olish uchun atom reaktori kerak, shuning uchun bu usul nisbatan kam qo'llaniladi. Reaktordan chiqayotganda nur juda zaiflashadi, shuning uchun keng nurni ishlatish va shunga mos ravishda namunaning hajmini oshirish kerak. Usulning afzalligi shundaki, vodorod atomlarining fazoviy holatini aniqlash qobiliyati bo'lib, uni boshqa diffraktsiya usullari bilan amalga oshirib bo'lmaydi. Shakl 4. Kristallning elektron zichligini (o) va tuzilishini (b) kovalent bog'lanish (olmos) bilan taqsimlash. Breggvulf sharti — toʻlqin uzunligini oʻzgartirmay kristalldan sochilgan rentgen nurlarining interferension maksimumlari vaziyatini belgilovchi shart. Ingliz fizigi U. L. Bregg va rus fizigi G. V. Vulf tomonidan bir-biridan mustaqil ravishda 1913 yil topilgan. Bu shartga koʻra, rentgen nurlari parallel kristallografik tekisliklar tizimidan qaytganda interferension maksimumlar vujudga keladi. B.—Breggvulf shartini quyidagi koʻrinishda yozish mumkin: 2sIpv=pK, bunda d — tekisliklar orasidagi masofa, v — qaytaruvchi tekislik bilan tushayotgan nur orasidagi burchak, X — rentgen nurlari toʻlqinlari uzunligi, p — nur qaytarish tartibi, yaʼni musbat yaxlit son. Kristallardan fakat rentgen nurlari emas, balki u nurlar sochilganda (elektronlar, protonlar va neytronlar difraksiyasida) ham B.—Breggvulf sharti bajariladi.
Bregg qonuni :Muayyan matematik shartlarga amal qilinsa, kristalldan akslangan rentgen nurlari shunday aniq difraksion manzarani namoyon qiladiki, undan kristallning panjara strukturasining tasvirini hosil qilish mumkin bo‘ladi.

Kristallarda atomlar muntazam takrorlanuvchi geometrik struktura tarzida tartiblangan bo‘lib, ushbu strukturani fanda kristall panjara deyiladi. Qattiq jism fizikasi sohasining asosiy vazifalaridan biri - kristalllarning struktura tuzilishini aniqlashdan iboratdir. Kristallarning struktura tuzilishini aniqlash uchun odatda fiziklar Avstraliyalik olim ser Uilyam Lourens Bregg (1862-1942) tomonidan kashf qilingan va uning nomi bilan ataladigan qonunga asoslanuvchi usuldan foydalanadilar.

2.5. Vulf-Bregg formulasi

Rentgen nurlari kristallga kelib tushganda, kristall strukturasidagi har bir atom Gyuygens tamoyili bo‘yicha, ikkilamchi Gyuygens to‘lqini nurlantirish markaziga aylanadi. Kristallning o‘zini esa uning panjarasining atom strukturasiga ko‘ra taqsimlanadigan bir necha parallel tekisliklarga ajratish mumkin. Bunda, birinchi tekislik, shartli ravishda, eng birinchi atom va uning yaqin ikki qo‘shni atomlari yo‘nalishi bo‘yicha, ikkinchi tekislik esa keyingi atomdan undan keyingi yaqin ikki qo‘shni taomlar yo‘nalishi bo‘yicha va ho kazo shu tarzda davom etadi. Bunda, ikkilamchi difraksion to‘lqinlar bir-birini kuchaytirmaydi. Istisnoli holat - faqat, ikkilamchi difraksion to‘lqinlarning kuzatish nuqtasiga (ekranga, yoki qabul qiluvchi moslamaga), to‘lqin uzunligidagi butun son qiymatiga teng faza siljishi bilan kelib tushgandagina, ular o‘zaro bir-birini kuchaytiradi. Difraksion manzaraning intensivlik cho‘qqilarining aniqlab beruvchi ushbu shartlarni quyidagi formula bilan ifodalash mumkin:

2d sin θ=nλ

Bu yerda: d – kristall panjaraning parallel tekisliklari orasidagi masofa; θ – rentgen nurlarining yoyilishi burchagi; λ – rentgen nurlarining to‘lqin uzunligi; n – butun son (difraksiya tartibi). n=1 da to‘lqinlar difraksiyasining, bir-biridan bir to‘lqin uzunligi masofasida joylashgan atomlardagi o‘zaro kuchaytirish cho‘qqisini kuzatamiz; n=2 da esa difraksiyaning ikkinchi cho‘qqisi (qadam uzunligi ikki karra to‘lqin uzunligiga teng bo‘ladi). Difraksion rentgenografiya nafaqat kristalllarning strukturasini aniqlashda, balki, boshqa sohalardan ham keng qo‘llaniladi. Yuqoridagi suratda DNK molekulasining difraksion tasviri ko‘rsatilgan.

., [19.05.2023 20:25]
DNK molekulasi qo‘shaloq spiral strukturaga ega bo‘lgani sababli, uning difraksion tasvirida takrorlanuvchi cho‘qqilar yaqqol ko‘zga tashlanmoqda. Mazkur shartni hozirda ilm-fanda Bregg qonuni deb ataladi va u shunday uqtirish beradi: berilgan to‘lqin uzunligida rentgen nurlari muayyan sochilish burchagi ostida kuchayadi, aynan ushbu og‘ish burchaklariga ko‘ra, biz kristall panjaraning tekisliklari orasidagi masofani aniqlashimiz mumkin bo‘ladi. Bregg shartiga amal qilingan taqdirda, difraksion manzaradagi har bir cho‘qqi, kristalldagi tekisliklardan biriga to‘g‘ri keladi. Shu sababli ham, kristallni fokuslangan rentgen nurlari bilan nurlantirganda, natijada bizda difraksiya natijasida sochilgan va yorqinligi bo‘yicha cho‘qqilarga erishgan nurlarning tasviri paydo bo‘ladi. Yorqinlik cho‘qqilarining boshlang‘ich nurga nisbatan og‘ish burchagidan kelib chiqqan holda, olimlar bugungi kunda kristall panjaraning atomlari orasidagi masofani o‘ta katta aniqlikda hisoblab chiqarishmoqda. Bunday usulni difraksion rentgenografiya deyiladi. Difraksion rentgenografiya zamonaviy biokimyo va biotexnologiyalar olamida o‘ta muhim ahamiyatga ega bo‘lib, u biologik molekulalarning struktura tuzilishini aniqlashning asosiy usullaridan biri sanaladi. Vulf-Bregglar qatlam qalinligi d ga teng bo‘lgan kristall panjaraga sirpanuvchi burchak ostida rentgen nurlarini tashlab shunday sirpanish burchagi ostida qo‘shni qatlamlardan qaytayotgan nurlar bosib o‘tgan yo‘llar orasidagi ∆ farq ∆=KM+ML ga teng bo‘lishini quyidagi shartni qanoatlantiruvchi yo‘nalishda difraksion maksimum kuzatilishi aniqlandi .

∆=2dsin=ml (a)

bu yerda m =1,2,… . (a) ifoda Vulf-Bregg formulasi deyiladi. Agar oddiy kubik panjaraga ega bo‘lgan natriy xlor kristallini olsak, Na va Cl ionlari orasidagi masofa d ga teng. Bitta ionning hajmi d3 ga teng, bundan deb yozish mumkin. N=6,02∙1023 mol-1 – Avogadro soni, M=5,85∙10-2 kg/mol – moddaning molyar massasi, =2140 kg/m3 – zichligi. Bulardan foydalanib ionlar orasidagi masofani topish mumkin: d = 2,8∙10-10 m. Noma’lum  to‘lqin uzunlikli Rentgen nurini natriy xlor kristallidan qaytishida Vulf-Bregg tenglamasidan foydalanib to‘lqin uzunligini topish mumkin. Umuman Laue va Vulf-Bregg usullari kristallar tuzilishini o‘rganishning asosiy usullari deyiladi. Amalda Rentgen nurlaridan juda kop foydalaniladi.

III. XULOSA

Xulosa qilib aytganda, yoruglikning tolqin tabiati buyum detallarini yoki juda mayda narsalarni kozdan kechirishda ularni farq qilish imkoniyatini cheklaydi. Difraksiya mayda narsalarning aniq tasvirini hosil qilishga imkon bermaydi. Chunki yoruglik togri chiziq boylab tarqalmay, balki mayda narsalarni aylanib otadi. Natijada tasvirlar chaplashib ketadi. Chaplashgan tasvirni har qancha kattalashtirsa ham aniq tasvir olib bolmaydi. Narsalarning chiziqli olchamlari yoruglik tolqin uzunligidan kichik bolgandagina shunday boladi.
Shu bilan bir holda rentgen nurlarining difraksiyasi ham osh rizining kristalida hosil qilinadi. Bu difraksiya ham yoruģliknong tólqin tabiati va boshqa ba'zi xususiyatlariga boģliqligini anglatadi. Buni Laue va uning shogirtlari sinab kórgan. Hozirda esa biz texnika asrida bu tajribalar nechoģlik haqligini bilib oldik. Bu davrga kelib esa rentgen nurlarining difraksiyasi, rentgen nurlari va boshqalar juda kóp soxalarda qóllaniladi. Bularsiz u texnologiyalarni tasavvur qilishning iloji yóq. Hozir ular eng rivojlanish davridadir. Bu soxa kelajakda ham rivojlanishiga shubxamiz yóq. Biz bu soxani rivojlantirishga óz xissamiznni qóshishimiz kerak.

IV. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

Foydalanilgan adabiyotlar:

., [19.05.2023 20:25]

1. G. S. Lansberk. “Optika”.Toshkent-1981.
2. I.V. Savelev. “Umumiy fizika kursi”. “O’qituvchi”. Toshkent-1976.
3. A.S. Jdanov. “Fizika”, maxsus o’quv yurtlari uchun darslik,
“O’qituvchi”, Toshkent -1980.
4. F.A. Korolev. “Fizika kursi” optika, atom va yadro fizikasi.
“O’qituvchi”, Toshkent-1978.
5. Fizika II qism. Akademik litsey va kasb-hunar kollejlari uchun.
“O’qituvchi”, Toshkent-2007.
6. www.ZiyoNet.uz.
7. www. Wikipedia.