Радиотехник тизимлар назарияси асослари

<7 = 
r+
(7k0mp+ CTj 
(6.4.33)
bu yerda 
a f ~ Z 5/E 7/2 - kichik energiyalarda crf ~ Z 5/Ey - katta 
energiyalarda, 
a  komp~Z/E y va a ~ Z2ln2E y.
K ichik energiyalar ( E y < E ,) sohasida fotoeffekt, oraliq energiya
E x < E y < E 2 sohasida K om pton effekti, yuqori energiya E y > E 2
sohasida elektron-pozitron juftining hosil bo‘lishi asosiy rol o ‘ynaydi. E, 
va E2 energiya chegaralari turli muhitlar uchun har hil qiymatga ega bo‘ ladi. 
M asalan, alyuminiy uchun E^ = 0,05 va E2 = 15 MeV, qo‘rg‘oshin uchun 
esa E, = 0,5 va E2 = 5 MeV va h.k.
6.10-rasmda qo‘rg‘oshin uchun fotoeffekt, Kompton effekti va elektron- 
pozitron juftining hosil bo‘lish kesim ining gamm a-kvant energiyasiga 
bog‘Iiq ravishda o ‘zgarish egri chiziqlari ko ‘rsatilgan.
235
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

Nazorat savollari:
1. Zaryadli zarralarning moddalar bilan ta'sirlashuv turlarini ayting.
2. Ionizatsiya energiya yo‘qotish qanday kuch ta'sirida amalga ortadi ?
3. Solishtirm a ionizatsiya energiya y o ‘qotishning tushuvchi zarra 
zaryadi, massasi, tezligi va m uhit xususiyatlariga bog‘liqmi?
4. Bor formulasi va bog‘liqlik tomonlarini aytib bering.
5. Io n iz a ts iy a e n e rg iy a y o ‘q o tis h n in g e n e rg iy a g a b o g ‘liq lig i 
(relyativistik tuzatmalar) qanday ifodalanadi?
6. Radiatsion energiya y o ‘qotishning zarra va m uhit kattaliklariga 
(zaryad, massa, tezlik, zichlik) bog‘liqligini tushuntiring.
7. Radiatsion uzunlik, kritik energiya nima?
8. Vavilov-Cherenkov nurlanishi xususiyatlari boshqa nurlanishlardan 
qanday farq qiladi?
9. V avilov-C herenkov n u rlan ish sharti va b o g ‘liqlik to m on lari, 
qo‘llanilishini tushuntirib bering.
10. Gamma-kvantlarning muhit bilan ta ’sirlashuv qanday turlardan 
iborat?
11. Q aysi t a ’s irla s h u v g a k o ‘ra, g a m m a -k v a n tla r m u h it b ila n
ta’sirlashadi?
12. G a m m a -k v an tlarn in g m u h itd a y u tilish fo rm u la si, y u tilish
koeffitsientlari, o ‘lchov birliklari, fizik m a’nosini aytib bering.
13. Fotoeffekt hodisasi, fotoeffekt hodisasining bog‘liqlik tomonlari 
(foton energiyasiga, muhit zaryadiga, elektronning bog‘lanish eneriyasiga 
va h.k.)ni tushuntirib bering.
14. Oje elektron qanday vujudga keladi?
15. Kompton effekti va uning bog‘liqlik tomonlari nimalardan iborat?
16. Nim a uchun Kompton sochilishini fotonning to ‘lqin nazariyasi 
asosida tushuntirib bo‘lmaydi?
17. Kompton effekt kesimi, teskari Kompton effekti va uning muhim 
tomonlari nimalardan iborat?
18. Elektron-pozitron jufti hosil bo‘lish shartlari va usullarini aytib 
bering.
19. Gamma-kvantlaming to‘la yutilish koeffitsienti va uning bog‘liqlik 
tomonlarini tushuntiring.
236
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

V II BO B. E L E M E N T A R Z A R R A L A R
Elementar zarralar fizikasi fizika fanlari ichida, jum ladan, yadro fizika 
k ursining tarixan eng s o ‘nggi y illarid a tarkib topgan b o ‘lim laridan 
h iso b lan ad i. H ozirgi v aqtda fiz ik an in g , y ad ro fizikasining boshqa 
b o ‘lim lardan fundam ental qonuniyatlar o ‘rganilgan bo‘lsa, elem entar 
zarralar fizikasida bu muammolar to ‘la hal eiilmagan.
Elementar zarralar tushunchasi o ‘zi murakkabdir. Dastlab bu tushuncha 
tarkibiga boshqazarralarkirm agan, ichki strukturaga ega boMmagan sodda 
tuzilgan zarralar uchun qoMlanilgan. Lekin, fanning rivojlanishi bilan 
elem entar deb hisoblangan zarralar m urakkab tuzilishga ega ekanligi 
maMum boMib, k o‘p zarralar elementar emasligi aniqlandi. Shunday qilib, 
elementarlik tushunchasi fan taraqqiyoti bilan o ‘zgarib kelmoqda. Yaqin 
vaqtlargacha (proton, neytron, p_-m ezonlarni) Koinotni tashkil etgan 
m a te riy a n in g boM inm as b o s h la n g ‘ ich e le n m e n tla ri, y a ’ni du ny o 
tuzilishining eng kichik «g‘ishtchalari» deb hisoblanib kelgan edi. Ammo 
m ikrodunyo tuzilishining elem entar zarralari ustidan hozirgi zam on 
tadqiqotlari ularning maMum sharoitlarda bir-biriga aylanishini aniqladi.
Masalan, protonyadrotarkibidaneytrongap —> n + (3++ 
v  va, aksincha, 
neytron protonga n —» p + (3“ + i7 aylanishi mumkin. Lekin, bundan 
proton-neytron, pozitron va neytrinodan, neytron esa proton, elektron, 
antineytrinodan tashkil topgan degan m a'n o kelib chiqmaydi.
Hozirgi vaqtda yuzlab zarralar aniqlandi, bu zarralar tarixan nomlanishi 
b o ‘yicha elem en tar z a r r a la r deb ataladi. Bu zarralardan qaysilari haqiqiy 
elem entar zarralar ekanligini aniqlash qiyin. Lekin haqiqiy elem entar 
zarralar yoki fundam ental zarralar m avjud deb qaraladi, uni aniqlash 
muammosi kun tartibidan olingan emas.
H ozirgi vaq tda elek tro n, m yuon, tao n , u larn in g a n tizarralari va 
neytrinolari, kvarklar, fotonlar, oraliq W +, Z° bozonlar haqiqiy elementar 
zarralar deb hisoblanadi.
Elem entar zarralar kashf etilishining tarixiy davrlariga nazar tashlasak, 
1930 — 1935-yillarda atom nazariyasi asosan tugallangan edi. O ddiy 
holatdagi m oddaning deyarli ham m a xossalari m usbat zaryadli yadro 
atrofida harakat qiluvchi manfiy zaryadli elektronlar deb qarab, matematik
237
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

yo‘l bilan keltirib chiqarilishi mumkin edi. Bu davrga kelib, elementar 
zarralardan elektronni 1895-yilda ingliz fizigi J.J.Tomson katod nurlarini 
o ‘rganishda kashf etdi.
1919-yildaRezerford hammayadrolartarkibigakiruvchi protonni, 1932- 
yilda J. Chad vik massasi proton massasiga yaqin neytral zarra - neytronni 
kashf etdi. Elektromagnit maydon kvanti foton tushunchasini birinchi 
marotoba fizika faniga M. Plank va A. Eynshteyn ishlari asosida kiritdi. 
A. Kompton ishlari asosida esa foton elementar zarralar qatoriga kiritildi. 
Foton elektromagnit maydon kvant boTibgina qolmay, elektrom agnit 
ta'sirni tashuvchi vositachi «zarradir». Fotonni zarraga o‘xshatish mumkin.
C hunki u lar xuddi zarralard ek o ‘z im pulsiga 
P r = E r /c ega. U 
zarralardek boshqa zarralar bilan to ‘qnashadi. Lekin tinch holatdagi
. 
hv
m assasi nolga teng. U ning toTiq m assasi 
mr = ~  ga teng boTib,
c~
energiyasi foton harakatiga bogTiq.
1928-yilda ingliz fizigi P. Dirak elektron harakati tenglam asining 
simmetriyasiga asoslanib, massasi elektronning massasiga teng, lekin 
musbat zaryadli zarra-pozitronning tabiatda mavjud boTishligini nazariy 
yo ‘1 bilan isbotladi. Bu zarrani 1932-yilda amerikalik fizik K. Anderson 
kosmik nurlar tarkibida mavjud ekanini tajribada kuzatdi.
1935-yildaX. Y ukavayadrokuchlartabiatinitushuntirish uchunm ezon 
zarralarboTishligini aytdi. Bu aytilganzaryadli 
n  -mezonlarni 1947-yilda
S. Pauell va J. Okkialiplar, 1950-yilda R. Berklund neytral 7T °-mezonni 
kashf etishdi.
1937-yilda K. Anderson va S. Nedermeyerlar / / '-m ezonni aniqladilar. 
Dastlab / / -mezonlarni yadro kuchlari vositachisi deb qaraldi, keyinchalik 
bu xulosa noto‘g ‘ri ekanligi / / -mezon elektronga o ‘xshash og‘ir zarra 
ekanligi m aT um boT di. 1975- yild a M. Perl to m on idan elektron 
xususiyatiga o ‘xshash (lepton, o ‘ta og‘ir taon r -mezon topildi).
1930-yilda V. Pauli P -yemirilishda neytrino boTishligini bashorat qildi. 
30-yil o ‘rtalarida F. Reynes va K. Kouenlar antineytrinoni tajribada 
aniqladilar. Hozir uch xil elektron 
v c, myuon v vataon v , neytrinolar
238
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

mavjud. 1940-yillarga kelib elem entar zarralar soni 15 ga yaqinlashdi. 
Bu z arralar yord am id a m ate riy a n in g atom tu zilish in i tu sh u n tirish
imkoniyatiga erishdi. Atom yadrosini proton-neytronlardan iborat, yadroda 
nuklonlar pionlar alm ashinuviga k o ‘ra, mavjud, neytrino ^-yemirilishda 
saqlanish qonunlarini bajarilishini ta'm inlaydi deb qaraldi.
1950-yilIargakelibo‘rtachayashash vaqti r ~ 10 '10s bo‘lgan, massalari 
elektrondan og‘ir protondan yengil b o ‘lgan ko ‘plab mezon zarralar — V, 
X , 0 , z , K aniqlandi. Bu davrda m assalari proton massasidan katta
bo‘lgan lyamda - A , Ksi - S
, sigm a - X kabi ko‘p!ab giperonlar 
ham aniqlandi.
1 9 6 0 -y illa rd a te z la tg ic h la r y o rd a m id a k o ‘p lab a n tiz a rra la r, 
g ‘alatizarralar, yashash vaqti r ~ 10-24— 10-22 s bo‘lgan o‘taqisqayashovchi 
rezonans zarralar kashf etildi. Hozirgi vaqtda zarralar turi bir necha yuzdan 
otrib ketdi.
Zarralaming yuqori energiyalarda o ‘zaro ta’sir!ashuvlaridayutilishi, b ir- 
biriga alm ashinishi va yangi zarralar tu g ‘ilishi zarralarni m ana shu 
zarralardan tashkil topgan deyishlik imkoniyatini bermaydi. Shuning uchun 
dunyoning haqiqiy elem entar g ‘ishtchalarini aniqlash qiyin bo‘lib,qoldi. 
Elem entarzarralarni quyidagicha tavsiflash mumkin: birinchidan, 
x zarra 
ta ’sirlashuvdax , 
x2, xn bo‘lakchalarga bo‘linsa, ikkinchidan x bo‘lakchalar 
bog‘lanish energiyalari 
E.b 
tinch holat energiyalari M.c2 dan jud a kichik 
£ , 0 , «