Reja: To’lqin funktsiyasi

Atomning nurlanishi va yutishidagi tanlash qoidalari.
Agar atom uyg‘ongan holatda bo‘lsa, u foton nurlash bilan pastroq energetik holatga o‘tishi mumkin. Aksincha, atom foton yutishi bilan yuqori energetik holatga o‘tishi mumkin. Lekin atomning bunday bir holatdan ikkinchi holatga o‘tishlarining hammasi ham haqiqatda amalga oshmaydi. Foton nurlash yoki yutish bilan bo‘ladigan kvant o‘tishlarning amalga oshish yoki oshmasligi kvant sonlar bo‘yicha tanlash qoidalari bilan aniqlanadi. Tanlash qoidalari kvant o‘tishlarning ruxsat etilganligini yoki taqiqlanganligini ifodalaydi.
Atomning nur chiqarishi yoki yutishi bilan bo‘ladigan o‘tishlarda ko‘riladigan asosiy tanlash qoidalari harakat miqdor momentining saqlanish qonuni natijasidir. Ikkita foton chiqarish bilan bo‘ladigan o‘tishlar ehtimoliyati kichik. Bitta foton chiqarish bilan bo‘ladigan o‘tishlarni ko‘rib chiqamiz. Atomning bitta foton nurlashida harakat miqdor momentining saqlanish qonunini quyidagicha yozish mumkin:
(1)
(1) formulada J – atomning fotonni nurlashgacha bo‘lgan harakat miqdor momenti (ħ birliklarda), J' – fotonni nurlagandan keyingi harakat miqdor momenti, – fotonning spin vektori. Tanlash qoidalarida I, I' va vektorlarning kvant sonlari J , J', S lar asosida chiqariladi.
Harakat miqdor momentining saqlanish qonuniga asosan (1) tenglamaning har ikki tomonida kvant sonlari bir xil bo‘lishi kerak. (1) ning o‘ng tomonidagi kvant sonlari vektorlarni qo‘shish qoidasidan kelib chiqadi. Kvant mexanikasida J vektori bir qiymatda aniqlanadigan xususiy hol mavjud. Bu holda to‘liq moment vektorining kvant soni I=0 bo‘ladi. U vaqtda J vektorning kvadrati J²=J(J+1)=0, ya’ni J vektorning o‘zi va uning barcha proyeksiyalari aniq qiymatlarga ega bo‘ladi. Bunda J vektori klassik fizikadagidek qaraladi. Shuning uchun kvant soni J=0 bo‘lgan kvant holatdan J=0 bo‘lgan boshqa holatga o‘tish, ya’ni 0–0 o‘tishlar mutlaq taqiqlangan bo‘ladi. Tanlash qoidalarini keltirib chiqarishda vektor diagrammalari usuli modelidan foydalanamiz. Bu usulda J va S vektorlar oddiy klassik vektorlar deb qaraladi. Bu vektorlarning uzunligi J va S kvant sonlariga teng bo‘lmasdan, balki J ( J + 1) va S(S +1) kattaliklarda teng bo‘ladi.

Mavzu: Xarakteristik rentgen nurlanish. Rentgen nurlar spektrlari. Mozli qonuni. Oje effekti.
REJA:

1. 
   Tormozlanish rentgen nurlanishi.
   

2. Xarakteristik rentgen nurlanish.
3. Rentgen nurlar spektrlari.
4. Mozli qonuni. Oje effekti.
Rentgen nurlari 1895-yilda V.Rentgen tomonidan kashf qilingan bo‘lib, uning nomi bilan ataladi. Rentgen nurlari elektromagnit to‘lqinlar nurlanishi bo‘lib, to‘lqin uzunligi λ=(10÷0,001) nm oraliqda bo‘ladi. Rentgen nurlari ikki xil bo‘lishi aniqlangan: tormozlanish va xarakteristik rentgen nurlari. Rentgen nurlari rasmda tasvirlangan rentgen trubkasida hosil qilinadi.
Eng oddiy roentgen trubkasi ichidan havosi so‘rib olinib (10^–5-10^–7) mm bosim hosil qilingan shisha ballon bo‘lib, uning ichiga katod K va anod A elektrodlari joylashtirilgan. K katod volframdan tayyorlangan spiral bo‘lib, bu spiraldan past voltli elektrtoki o‘tkaziladi, bunda spiral ~2000° gacha qiziydi.
Qizigan katoddan termoelektronlar ajralib chiqa boshlaydi. A – anod metalldan tayyorlangan massiv sterjendan iborat, sterjen sirtiga galvanik yoki payvandlash usuli bilan xarakteristik rentgen nurlari tekshiriladigan element qatlami hosil qilinadi.
Tormozlanish rentgen nurlarining hosil bo‘lish mexanizmi quyidagicha: katod qizdirilgan holda bo‘lganda, katod va anod orasidagi potensiallar ayirmasi oshirib boriladi. Bunda hosil qilingan elektr maydon qizigan katoddan ajralib chiqayotgan termoelektronlarni tezlatadi. Yetarlicha katta kinetik energiyaga erishgan elektronlar anod sirtiga urilib, unda tormozlanadi.
Harakatdagi elektron atrofida elektr va magnit maydonlari mavjud, chunki harakatdagi elektron elektr tokiga ekvivalent. Elektronning tormozlanishi deganda, uning atrofidagi maydonning o‘zgarishi tushuniladi. Magnit va elektr maydonining o‘zgarishi elektromagnit to‘lqinlar nurlanishiga sabab bo‘ladi. Bu nurlanish tormozlanish rentgen nurlanishi deyiladi.
Xarakteristik rentgen nurlarining hosil bo‘lish mexanizmi quyidagicha: xarakteristik rentgen nurlanishi murakkab atomlar ichki elektron qobiqlaridagi elektronlar o‘tishi natijasida hosil bo‘ladi. Anod va katod orasidagi potensiallar ayirmasi bilan tezlatilgan, katta energiyaga ega bo‘lgan elektronlar anod materiali atomlari bilan to‘qnashadi va atomning ichki (K,L,M,…) qobiqlarining biridan elektronlarni urib chiqaradi yoki tashqi bo‘sh qobiqqa o‘tkazadi. Bo‘sh qolgan o‘rinlarga qo‘shni qobiqlardan elektronlar o‘tadi. Elektrondarning o‘tishi katta energiyadagi nurlanish chiqishi bilan sodir bo‘ladi. Bunday nurlanish anodni xarakterlaydi, shuning uchun ham bu nurlanish xarakteristik rentgen nurlanishi deyiladi.
Tormozlash rentgen nurlari tutash spektrni hosil qiladi. Tutash spektrning tuzilishi anod materialiga bog‘liq bo‘lmaydi. Tutash spektr quyidagi xossalarga ega: spektrda rentgen nurlari intensivligining to‘lqin uzunligiga bog‘liq ravishda taqsimlanishi egri chiziqdan iborat bo‘lib, to‘lqin uzunligining aniq qiymatlarida egri chiziq maksimumga ega bo‘ladi. Intensivlikning bu maksimumidan uzun to‘lqinlar va qisqa to‘lqinlar tomonga pasayishi turlicha bo‘ladi; uzun to‘lqinlar tomonga pasayganda egri chiziq assimptotik ravishda nolga intiladi, qisqa to‘lqinlar tomonga pasayganda esa keskin pasayadi va to‘lqin uzunligining ma’lum bir qiymatida spektr keskin uziladi.
To‘lqin uzunligining bu qiymati tutash spektrning qisqa to‘lqinli chegarasi deyiladi va u elektronlarni tezlatuvchi potensialga bog‘liq bo‘ladi.
Katod va anod orasiga qo‘yilgan potensiallar ayirmasi bilan tezlashtirilgan elektronlar eU kattalikdagi kinetik energiyaga erishadi. Elektronlar anod sirtiga urilib tormozlanganida kinetik energiyasining bir qismi anodni qizdirishga sarf bo‘ladi, qolgan qismi hosil bo‘lgan rentgen nurlanishi kvantlari energiyasiga aylanadi. U vaqtda energiya uchun quyidagi munosabat o‘rinli bo‘ladi: