Ушбу “Модда тузилиши” курсидан маърузалар матни асосида тайёрланган ы=ув =ылланмаси кафедра =арорига асосан аду ы=ув услубий щайъати томонидан (1999 йил 4 сентябр) =ылланишга тавсия этилган

Moddalarning nurni kombinatsion tarQatish xodisasi.
Хohlagan agregat holatdagi moddalarni ravshanligi anchagina yuqori bo’lgan, chiziqli monoxromatik nur bilan yoritilsa, manbaaning spektriga xos bo’lgan V_o chastotali chiziqdan tashqari (bu chiziqning paydo bo’lishi tushayotgan nurning releychasiga yoyilish natijasidir), unga nisbatan ikkala tomoniga siljigan  chastotalik yangi chiziqlar paydo bo’ladi. Mutlaqo yangi bunday chiziqlarning hosil bo’lishi, nurning kombinatsion sochilishi yoki Raman effekti deyiladi.

Eng birinchi tekshirishlardayoq chiziqlar o’rtasidagi farq sochuvchi molekulaning xususiy tebranish takrorlashga mosligi aniqlandi, ya’ni

 W_ñ,ac

W_c-stoks va W_ac-antistoks chiziqlari

Kombinatsion spektrning paydo bo’lishini quyidagi sxemalar vositasida ko’rgazmali tushintirish mumkin. Energiyaning saqlanish (termodinamikaning birinchi qonuni) qonuniga binoan

M(0) Q h_îqM(1) Q h_P^c M(1) - M(0) q h_î-h_P^cqhw

Bu tenglamadan h_P^cq_o-w kelib chiqadiki undan stoks chiziqlarini paydo bo’lishini tushintirish mumkin. Antistoks chiziqlarining hosil bo’lishi quyidagi tenglamadan ayyon bo’ladi:

h_î Q M(1)  h_P^c Q M(0)

M(1) - M(0) q h_P^c- h_î q hw  _P^acq_îQw ya’ni _P^as>_î dan bu tenglamalar energiyaning saqlanish qonuniga binoan yozildi. M(0) - nurni sochuvchi moddaning nolinchi tebranma pog’onada turgan (V0) molekulasining holatini ifoda qiladi. M(1) o’sha molekulaning bitta tebranish kvantiga ega bo’lgan holatini ko’rsatadi. (V)

Darxaqiqat

__ni topaylik

__3G’2hW-1G’2hWqhW; hqW.

Demak nurning kombinatsion tarqalish xodisasi nur bilan molekulaning o’ziga xos ta’siri bo’lib birinchi (stoks) xildagi ta’sir natijasida hW energiyasi bilan tebranayotgan yangi holdagi molekula va (h_P^asî) ÷àñòîòàñè tushayotgan nurnikidan kichik bo’lgan sochilgan kvant hosil bo’ladi. Ikkinchi holda h_î energiyali tushuvchi kvant h energiya bilan tebranayotgan M(1) holatdagi molekulaga ta’sir qilib uni yuqoriroq pog’onaga ko’taradi. So’ngra molekula M(0) holatga tushadi. Natijada yangi kvant chiqadi.

Stoks h_îh_P^shW (molekulada qoldi) _o>_î^s

yutildi chiqdi

antistoks h_îhW(molekuladan ajraldi)hv_p^ac _o<_î^ac

yutildi chiqarilgan

nur energiyasi

Sochilayotgan nurning ravshanligi shunday nurni sochuvchi molekulalarning soniga propotsionalligidan N₁-birinchi pog’onadagi molekulalarning soni bo’lsin (M(1) holat)

N_î- nolinchi pog’onadagi molekulalarning soni bo’lsin (M(0) holat).

N₁ va N_î o’rtasidagi bog’lanish Bolsman formulasiga binoan N₁N_îe^-hw|kt bo’ladi.

N_î-ni bir birlik deb qabul qilsak, N₁ N_î dan e^-hw|kt marta kichik bo’ladi N_î>N₁ dan ekan, ya’ni asosiy M(0)] holatdagi molekulalarning soni qo’zg’algan [M(1)] holatdagi molekulalarning sonidan ko’p bo’lar ekan.

Bundan

1) Т ortib borishi bilan I_ac(antistoks chiziqlarining ravshanligi) ko’payib borishi kerak chunki M(1) holatdagi molekulalaring soni (N₁) ning ortishi antistoks o’tishlar va unga to’g’ri kelgan chiziqlar sonini ko’paytiradi, demak ravshanligini orttiradi.

2) Energiyaning hW ga teng bo’lgan qiymati, ya’ni v0 chi va v1 pog’onalar o’rtasidagi masofa (kvant kattaligi, energiya farqi, tebranma o’tish chastotasi) ko’paysa N₀ dan N₁ ga o’tish soni kamayishi, o’tish qiyinlashganligi sababli I^ac ning ravshanligi kamayishi kerak.

hw12 bo’lganligidan (rasmdan ko’rinib turibdi) (1)chi xil pog’onaning egallanishi darajasi (2)chi xil pog’onani egallanish darajasidan yuqori bo’ladi. Binobarin pastki pog’onaga o’tish serunum bo’ladi.	hw12 bo’lganligi uchun M(0) dan M(1) - navbatdagi qo’shni pog’onaga o’tgan molekulalar soni kamroq bo’ladi. Ularning chiqarayotgan chastotasi Vac ning ravshanligi hw1 dagiga qaraganda kichikroq bo’ladi.

Demak temperaturani oshirish yo’li bilan stoks chiziqlari bilan bir qatorda antistoks chiziqlarini ham kuzatish mumkin. Shu bilan birga o’tishi uchun kichkina kvant talab qiladigan molekulalarning kombinatsion tarqalish spektrida stoks va antistoks chiziqlari birgalikda namoyon bo’layogan bir paytda, o’tish uchun katta kvant talab qiluvchi molekulali moddalar uchun faqatgina stoks chiziqlarigina kuzatiladi.

Nurning kombinatsion tarqalishini klassik optika nuqtai-nazaridan tushintirish mumkin.

1. Yorug’likning elektr vektori ta’sirida molekulada tushayotgan nur chastotasiga teng chastota bilan tebranuvchi induksiyalangan dipol momenti paydo bo’ladi.

- elektronlarining siljish jarayoni tufayli hosil bo’layotgan kattalik.

Siljiyotgan elektronlarning tebranish chastotasi ₀ ga teng.

1. Demak induksiyalangan dipol momenti ₀ chastota bilan tebranadi. Bu majburiy tebranish nurni releychasiga (₀  _r) sochilishining sababidir.

2. Ammo dinamik bog’langanlik sababli dipolning tebranishi jarayonida yadrolar ham ishtirok etadi. Lekin yadrolar elektronlarga nisbatan og’ir bo’lganligi uchun yorug’lik ta’sirida tebranish vaqtida ular elektronlardan birmuncha orqada qoladi. Natijada molekulalarning qutblanuvchanligi avvalgi-boshlang’ich holatga nisbatan o’zgaradi. Bu esa o’z navbatida uning tomonidan sochilayotgan nurning chastotasini o’zgartiradi, ya’ni yangi kombinatsion sochilish chiziqlarini vujudga keltiradi.

Agar W deb yadrolarning tebranish chastotasini qabul qilsak, qutblanuvchanlik shu chastotaga bog’liq bo’lgan holda o’zgaradi. ₀-yorug’lik ta’sirida elektronlarninggina tebranishi bilan bog’liq bo’lgan, nurning releychasiga yoyilishini ta’minlovchi qutblanuvchanlik

^osin2wt -qutblanuvchanlikning yadrolarning tebranishi bilan bog’liq bo’lgan o’zgarishi. Qutblanuvchanlik  ana shu ikki xil qutblanuvchanlikning yig’indisiga teng.

^_^osin2wt -W-yadrolarning tebranish chastotasi edi.

Klassik optika yordamida tushintirish sxematik bo’lib, V^c_r va V_p^ac chiziqlarining har xil ravshanlikka ega ekanligini tushintira olmaydi. Kombinatsion sochilishni kvant mexanikasigina to’la-to’kis tushintiradi. Kombinatsion tarqalish spektri qutbsiz molekulali birikmalarni masalan uglevodorodlar aralashmalarini, neft maxsulotlarini analiz qilishda asqotadi. Bunday xildagi birikmalar uchun  ga bog’liq bo’lgan IQ-spektroskopiya deyarli yaroqsizdir.

Тayanch iboralar: monoxromatik nur, nurning kombinatsion sochilishi, Raman effekti, energiyaning saqlanish qonuni, stoks, antistoks, Bolsman formulasi, klassik optika nazariyasi, induksiyalangan dipol momenti, qutblanuvchanlik