1 mavzu. Fanniy mazmuni va uni asosiy tushunchalari
Download 41 Kb.
|
1-ma\'ruza (2)
|
1 MAVZU. Fanniy mazmuni va uni asosiy tushunchalari 1 – mavzuni yoritish rejasi: Kirish 1.Fanni maksadi va vazifasi. 2.Asosiy koidalar va tushunchalar. 3.Talabalarni bilishi, malakasi va ko’nikmasiga kuyiladigan talabalar. Kirish Fizikaviy usullarni nazariy asoslari va ishlatish imkoniyatlarini e’tiborga olib kuyidagi turkumlarga bo’lish mumkin: Optik spektroskopiya, radiospektroskopiya, difraksiyali usullar va ionizasiyali usullar. Optik spektroskopiya - ulitrabinafsha (UB), infrakizil(IK) spektroskopiyalar. Radiospektroskopiya turlariga – yadroviy magnit rezonans (YaMR) va elektron paramagnit rezonans (EPR) Difraksiya usullari - rentgen tuzilish analizi, neytronografiya va elektronografiya. Ionizasiyali usullarga – mass spektrometriya turini ko’rsatish mumkin Fizikoviy usullar moddalarning tuzilishi va xossalari buyicha bergan ma’lumotlari bilan bir-biridan farq qiladi va bu usullarning birgalikda foydalanilgandagina modda tuzilishi xakida tulik ma’lumot olish mumkin . Xozirgi kunda bu usullar fakat ilmiy tekshirish ishlaridagina emas balki son soat korxonalarida ishlab chikariladigan maxsulotlarning xossa va xususiyatlarini urganishda, xam keng kullamda foydalanilmokda. Shu sababli «Ta’lim to’g’risidagi» O’zbekiston Respublikasi Konunini ijro etish, kadrlar tayyorlash milliy dasturiga muvofik, tayyorlanayotgan kadrlar sifatini oshirish va shuningdek texnika va texnologiyalar rivojlanishining ilgor jaxon darajasiga muvofikligini ta’minlash maksadida oliy o’quv yurtlarining «Kimyoviy texnologiya» yo’nalishidagi bakalavrlar tayyorlashdagi o’quv dasturiga «Fizik-kimyoviy taxlilning zamonaviy usullari» fani kiritilgan. Ushbu ma’ruzalar matni shu talabni kondirish uchun yozilgan Ma’ruzada fizik-kimyoviy taxlil uchun zarur bo’lgan quyidagi usullar batafsil yoritilgan: rentgenografik, mikroskopik analiz, infrakizil spektroskopiya, elektron mikroskop va differensial termik analizlar. Xar kanday usulning kashf etilish tarixi, nazariy asoslari, ishlatiladigan asboblari, foydalanish yo’llari, xisoblash usullari tula berilgan. Xom ashyo va tayyor maxsulotlarni fizik-kimyoviy taxlil qilishda xar qaysi usuldan foydalanishga misollar keltirilgan. Ushbu kullanma oliy texnika o’quv yurtlarning «Kimyoviy texnologiya» yo’nalishi bakalavrlari uchun mo’ljallab yozilgan. Lekin undan Universitetlarning kimyo fakultetlari bakalavrlari xam foydalansa bo’ladi. 1.2. Fanni ukitishdan maksad va uning vazifasi. «Fizik-kimyoviy taxlilning zamonaviy usullari» fanining maksadi, xom ashyo aralashmalari, yarim fabrikatlar, tayyor materiallar va maxsulotlarning taxlilini zavonaviy usullar bilan bajari olishini urgatishdan iboratdir. Kasbiy va tavsifnoma talabiga kura talabalarga mavjud fizik kimyoviy taxlil usullari buyicha asosiy fundamental, ilmiy va amaily bilimlarni va ilmiy jixozlarni ekspluatasiya qilishni urgatadi. Mavjud yangi taxlil usullarining nazariy va amaliy prinsiplarini bayon qilish, talabalarning tadkikot apparatlarida ishlashni uzlashtirish va shuningdek, o’quv-ilmiy ishni bajarish bilan kursni tugatish fanning vazifasiga kiradi. Fanni urganish asosan «Umummatematik va tabiiy ilmiy fanlar» blokidan iborat fanlardan «Oliy matematika», «Fizika», «Umumiy va noorganik kimyo», «Organik kimyo», «Analitik kimyo», «Fizik va kolloid kimyo», yo’nalishning «Umumta’lim va umumkasbiy fanlar» dan, «Kimyoviy ishlab chikarishlarning asosiy jarayonlari va apparatlari» va yo’nalishning maxsus fanlari bilan parallel xolda utiladigan fanlardan olgan bilimlarga tayanadi. Talabalarning bilimi, malakasi va ko’nikmasiga kuyidagi talabalar kuyilari. Fanni uzlashtirish natijasida talabalar: fizik kimyoviy taxlilning zamonaviy usullarini ; mikroskop, IK-spektr, rentgenografik, termik taxlil apparatlari tuzilishi va ishlash prinsiplarini; mikroskop yordamida moddalarning kristalloptik xossalarini taxlil kilashini; rentgenografik va IK-spektrlar yordamida modda tarkibini mikdoriy aniklashini; derivatografiya yordamida moddaralni termik xossalarni aniklab mikdoriy taxlil qilishni bilishlari kerak. 1.3. Asosiy qoida va tushunchalar. Fizik kimyoviy taxlilning zamonaviy usullarida qo’llaniladigan asosiy qoida ikki muxit(fizikaviy va kimyoviy ) ya’ni nur, (tebragnish) bilan kimyoviy modda o’rtasidagi o’zaro muloqotga asoslangan. Nurlar (tebranishlar) va ularning to’lqin uzunliklari quyida keltirilgan. Elektromagnitaviy nurlarning turlari : Radioto’lqinlar 1*104-2*10-4 m Infrakizil nurlar 2*10-4-10-6 m Yoruglik nurlari kurinadiga nurlar 8*10-7-4*10-7 m Ultrabinofsha nurlar (4*10-7-4*10-9m) Rentgen nurlari 3*10-9 4*10-12 m; Gamma nurlar 4*10-12-1*10-13 m To’lqin uzunligi va chastotani ulchashda ishlatiladigan birliklar.
Milli (m) – 10-3 (millimetr (mm) = 10-3m) Nano (n) – 10-9 (nanometr (nm) = 10-9 m) Piko (p) – 10-12 (pikometr (pm) = 10-12 m) To’lqinlarga xos ikkita xossani tushunshimiz kerak interferensiya va difraksiya. Bu fanni utiladigan uskunalarni moxiyatini yaxshi urganishimiz uchun tebranish va to’lqinlarga xos xossalarni bilishimiz kerk, shuning uchun kuyida fizikani optika kismida utilgan asosiy kori va tushunchalarni keltiramiz. Jism gox bir tomonga, gox karama – karshi tomonga berib-kelib turadigan bunday xarakat tebranish deb ataladi. Jism muvozanat vaziyatidan (x0 ga teng) eng katta siljisi tebranish amplitudasi deb ataladi Garmonik tebranishlarda ma’lum T vakt oraligidan keyin jismning xarakati tulik takrorlanadi. Bu vakt oraligi tebranishlar davri deb ataladi. Tebranishlar davri ma’lum bulsa, tebranishlar chastotasini, ya’ni vakt birligi ichidagi (masalan, bir sekunddagi) tebranishlar sonini aniklash mumkin. Agar T vakt ichida bitta tebranish sodir bulsa, bir sekunddagi tebranishlar soni: = Sistemaga ta’sir etuvchi tashki kuch uzgarishlarining chastotasi sistemaning erkin tebranishlari chastotasi bilan tenglashganda majburiy tebranishlar amplitudasining keskin usishi rezonans deyiladi. Shunday qilib, kondensatorning zaryadsizlanishida zaryad, tok, kuchlanish, shuningdek, elektr va magnit maydonlari davriy ravishda (yoki deyarli davriy ravishda) uzgaradi. Bu tebranishlar elektromagnitik tebranishlar deb ataladi. Fazoda vaktga bog’liq xolda tarkaluvchi tebranishlar to’lqin deb ataladi. Elektromagnitik to’lqinlarga, jumladan, radiotulkilar va yoruglik kiradi. Elektromagnitik maydon vakuumda (bushlikda), ya’ni atomlar bulmagan fazoda xam bo’lishi mumkin. Elektromagnitik to’lqinlar xam chekli tezlik bilan tarqiladi. Bu esa to’lqinlarning xamma turlari uchun umumiy bo’lgan eng muxim xususiyatdir. Bir davr davomida tebranishlar 1-shardan 13-sharga yetib bordi . Bir davr davomida tebranishlar tarkaladigan masofa to’lqin uzunligi deb ataladi. To’lqin uzunligini xarfi bilan belgilaymiz. Shuning uchun bir xil faza bilan tebranuvchi nuktalar orasidagi masofani xam to’lqin uzunligi deb atash mumkin. Bir davr davomida to’lqin masofaga siljishi sababli, uning tezligi kuyidagi formula bilan ifodalanadi: = T davr bilan chastota uzaro T = formula orkali boglanganligi uchun = bo’ladi. Shunday qilib, to’lqining tarkalish tezligi to’lqin uzunligi bilan tebranishlar chastotasining kupayatmasiga teng. - To’lqinlarning fazoning xar bir nuktasida uzgarmas amplituda xosil qilib kushilishi interferensiya deb ataladi. - Suv betining istalgan bir M nuktasida ikkita to’lqindan (01 va 02 manbadan) yuzaga kelgan tebranishlar kushiladi. Shu M nuktada ikki to’lqindan xar biri yuzaga keltirgan tebranishlarning amplitudalari umuman olganda, bir-biridan farq qiladi, chunki to’lqinlar bu nuktaga yetib kelguncha xar xil d1va d2 masofani bosib o’tadi. Lekin manbalar orasidagi l masofa d1va d2 yo’llardan ancha kichik (1«d1 va 1«d2) bulsa, ikkala amplitudani amalda bir xil deb xisoblash mumkin. M nuktaga kelgan to’lqinlarning kushilish natijasi, asosan bu to’lqinlarning fazalari orasidagi ayirmaga bog’liq bo’ladi. d1va d2 masofalarni bosib utgan to’lqinlar, fizikada aytilishicha d= d2 - d1 yo’l ayirmasiga ega bo’ladi. Agar yo’l ayirmasi d bilan to’lqin uzunligi teng bulsa, ikkinchi to’lqin birinchi to’lqindan tuppa-to’g’ri bir davr kechikadi (chunki to’lqin xuddi bir davr davomida to’lqin uzunligiga teng masofani bosib o’tadi). Binobarin, bu xolda ikkala to’lqinning urkachlari (yoki chunkirliklari) ustma-ust keladi. d= bo’lgan xolda ikkita to’lqin tufayli yuzaga kelgan x1 va x2 siljishlarning vaktga boglanishi 103 rasmda tasvirlangan. Tebranishlar fazalarining ayirmasi nolga teng (yoki, bari bir 2 ga teng, chunki sinusning davri 2) Natija bu ikki to’lqining kushilishidan ikkilangan amplitudali natijolovchi x tebranish yuzaga keladi. d kesmada bitta to’lqin uzunligi emas, balki istalgan butun son marta to’lqin uzunligi joylashgan xollarda xam xuddi shunday bo’ladi. - Agar d2 - d1 ayirma bilan /2 o’rtasidagi kiymatlardan birini olsa, natijlovchi tebranish amplitudasi xam ikkilangan amplituda bilan nol o’rtasidagi biror kiymatni oladi. - Barkaror interferension manzara xosil qilish uchun to’lqin manbalarining chastotalari bir xil bo’lishi, ularning tebranishlari fazalari esa bir-biriga to’g’ri kelishi yoki bir-biridan vaktga bog’liq bulmagan kandaydir uzgarmas kattalikda farq qilishi kerak. Yoki, fizikada aytilishicha ikkala manba tebranishlarining fazalari ayirmasi uzgarmas bo’lishi zarur. Bu shartlarni kanoatlantiruvchi manbalar kogurent manbalar deb ataladi. Ulardan yuzaga kelgan to’lqinlar kegerent to’lqinlar deyiladi. - To’lqinlarning tarkalishda to’g’ri chiziqdan ogishi, ularning tusiklarni aylanib o’tishi difraksiya deb ataladi. - Elektr va magnit maydoni bir butun xodisaning turlicha namoyon bo’lishidir. Bu butunlik elektromagnitik maydon deb atalishi mumkin. - Elektr maydoni davriy ravishda uzgaruvchi magnit maydonini yuzaga keltiradi, bu maydon uz navbatida zaryaddan uzokrokda uzgaruvchan elektromagnitik maydon xosil qiladi va xakazo.Zaryad atrofida fazoning tobora keng soxalarini egallab boruvchi, davriy ravishda uzgaradigan uzaro perpendikulyar elektr va magnit maydonlari sistemasi yuzaga keldi. 120-rasmda bunday maydonlar sistemasining «oniy» fotografiyasi tasvirlangan. Elektromagnit tulkinlarning xar xil birliklarga o’tkazish shkalasi
Masalani yechish: Kuyidagi to’lqin uzunlikni qaysi to’lqinlar kirishini aniklang va mk va Aº birliklariga o’tkazing 584 m. Masala yechish namunasi: Avvalo (584m) to’lqin qaysi to’lqinlar turkumiga kirishini M birangi buyicha (radio to’lqinlar) Sungra shkala byicha karasak M dan MK ga o’tish uchun M da berilgan sonni 1*109 ga, angstremga o’tish uchun esa 1*1010 ga kupaytiramiz. 584*1*109 = 584*109 = 5,84*1011 mk 588*1*1010 = 584*1010 = 5,84*1012 Aº Tayanch suzlar. Ultrabinofsha, infrakizil, difraksiya, ionizasiya, elektromagnit, to’lqin, paramagnit, neytronografiya, elektronografiya, spektrometr, analiz, to’lqin uzunligi, chastota, davr, amplituda. Kontrol savollari. Faning maksadi. fizikoviy usullarning kanday turkumlari bor. Tebranish nima. Tulki deb nimaga aytiladi. Elektromagnit to’lqinlar deb kanday to’lqinlarga aytiladi. Enterferensiya nima. Difraksiya nima To’lqin uzunligi bilan chastota orasida kanday boglanish bor. Rezonans kachon kuzatladi 10.Kuyidagi to’lqin uzunliklarini qaysi to’lqinlar turkimiga kirishini aniklang va birliklarini, nm birliklarigi o’tkazing. 584 m, 7,24*10-4 , 4,5*10-5 m, 2,7*105 m 9,72*10-9 mm Download 41 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|