Ўзр фа физиологии ва биофизики институти молекуляр биофизика лабораторияси

10.3-§. Atomlar va molekulalar tomonidan energiyaning nurlanishi hamda yutilishi xususiyatlari.

• Atom va molekula statsionar energetik holatlarda bo‘lishi mumkin. Bunday holatlarda ular energiya nurlantirmaydi va yutmaydi. Energetik holatlarni sxematik tarzda sathlar ko‘rinishida tavsiflaydilar (masalan, 10.1-jadvalga qarang). Energiyaning eng pastki sathi asosiy sath hisoblanadi va u asosiy holatga mos keladi.
• Kvant o‘tishlarda atomlar va molekulalar bir statsionar holatdan ikkinchisiga, bir energetik sathdan ikkinchisiga sakrashsimon tarzda o‘tadilar. Atomlar holatining o‘zgarishi elektronlarning energetik o‘tishlari bilan bog‘liqdir. Molekulalarda energiya elektron o‘tishlar natijasida o‘zgarmay, balki atomlar tebranishlarining o‘zgarishi natijasida va aylanma sathlar orasidagi o‘tishlarda ham o‘zgarishi mumkin.
• Atom yoki molekula yuqoriroq energetik sathlardan pastroqdagi sathlarga o‘tishlarda energiya beradi, teskari o‘tishlarda esa energiya yutadi. Asosiy holatda atom energiyani faqat yuta oladi. Kvant o‘tishlar ikki turga ajratiladi:
• 1) atom yoki molekulalar elektromagnit energiyani nurlantirmasdan yoki molekulalarning boshqa zarrachalar bilan, masalan, to‘qnashish jarayonida o‘zaro ta’sirlashishida ro‘y beradi. Umuman to‘qnashishlar elastik va noelastik to‘qnashishlarda farqlanadi, ulardan birinchisida atomning ichki holati o‘zgaradi va nurlanishsiz o‘tishlar ro‘y beradi, ikkinchisida esa, atom yoki molekulalarning kinetik energiyasi o‘zgaradi, lekin ichki holati saqlanadi;
• 2) fotonning nurlanishi yoki yutilishi bilan kechadigan o‘tishlar. Fotonning energiyasi aiom yoki molekulalarning boshlang‘ich va oxirgi statsionar holatlari energiyalarining farqiga teng: bu energiyaning saqlanish qonunini ifodalaydi.

• (10.2)

Fotonni chiqaruvchi kvant o‘tishlarni vujudga keltiruvchi sabablarga ko‘ra nurlanish ikki turga bo‘linadi. Agar bu sabab ichki sabab bo‘lsa va zarracha o‘z-o‘zidan pastki energetik sathga o‘tsa, u holda bunday nurlanish spontan nurlanish deyiladi (10.1-а rasm). U vaqt, chastota (har xil kichik sathlar orasida ham o‘tishlar bo‘lishi mumkin), tarqalish yo‘nalishlari va qutblanishlari bo‘yicha tasodifiy va xaotikdir.

• Fotonni chiqaruvchi kvant o‘tishlarni vujudga keltiruvchi sabablarga ko‘ra nurlanish ikki turga bo‘linadi. Agar bu sabab ichki sabab bo‘lsa va zarracha o‘z-o‘zidan pastki energetik sathga o‘tsa, u holda bunday nurlanish spontan nurlanish deyiladi (10.1-а rasm). U vaqt, chastota (har xil kichik sathlar orasida ham o‘tishlar bo‘lishi mumkin), tarqalish yo‘nalishlari va qutblanishlari bo‘yicha tasodifiy va xaotikdir.
• Nurlanishning boshqa bir turi majburiy yoki induksiyalangan nurlanish deyiladi (10.1-b rasm). U fotonning uyg‘ongan zarrachalar bilan o‘zaro ta’sirlashishida (agarda foton energiyasi sathlar farqiga teng bo‘lsa) vujudga keladi. Majburiy kvant o‘tishlar natijasida zarrachalardan bitta yo‘nalishda 2 ta bir xil foton tarqaladi: biri - birlamchi (majburlovchi), ikkinchisi esa – ikkilamchi chiqarilgan.