Yorug’likning optik jihatdan bir jinsli bo’lmagan muhit orqali o’tishi


Download 0.67 Mb.
Pdf ko'rish
Sana28.08.2020
Hajmi0.67 Mb.
#127999
Bog'liq
401 402, 4. Karimova, 4. Karimova, таълим йўналишлари ва мутахассисликларни, 11 sinf uzb tarixi 001, Малакавий имтиҳонга АРИЗА, Yarim o’tkazgichlarda atomlar diffuziyasi, 1, 1Микроиктисодиёт 2-курс 2019-2020 , Далолатнома, Адабиёт, 1-mavzu -model-va-modellashtirish-tushunchalari, IJRTE Notification Form A2872059120, 1

Yorug’likning  optik  jihatdan  bir  jinsli  bo’lmagan 

muhit orqali o’tishi. 

 

Har qanday  muhitda yorug’lik tarqalayotganda sochiladi. Bunga sabab 



elektronlarning  majburiy  tebranishlari  tufayli  paydo  bo’ladigan  ikkilamchi 

to’lqinlar  yorug’lik  to’lqini  olib  kelayotgan  energiyaning  bir  qismini  chetga 

sochib yuboradi.  Demak yorug’likning sochilishi uchun yorug’lik to’lqinining  

o’zgaruvchi  maydoni  ta’siri  ostida  tebrana  oladigan  elektronlar  bo’lishi 

yetarlidir,  bunday  elektronlar  esa  har  qanday  muhitda  yetarli  miqdorda.  Biroq 

shuni yodda tutish kerakki, bu ikkilamchi to’lqinlar o’zaro kogerent bo’ladi va 

demak,  chetga  sochib  yuborilgan  yorug’likning  intinsivligini  hisob  qilishda 

ularning o’zaro interferensiyasini e’tiborga olish kerak.  

Haqiqatdan ham agar muhit optik jihatdan bir jinsli bo’lsa, ya’ni uning 

sindirish ko’rsatkichi nuqtadan nuqtaga o’tilganda o’zgarmasa, u holda bir xil 

hajmda  yorug’lik  to’lqini  bir  xil  elektr  momentlari  induksiyalaydi,  bu 

momentlarning  vaqt  o’tishi  bilan  o’zgarishi  oqibatida  bir  xil  amplitudali 

ikkilamchi kogerent to’lqinlar chiqadi.  Yassi monoxromatik to’lqinning bir jinsli 

muhitda  tarqalish  holi  1-rasmda  ko’rsatilgan.  AA'  to’lqin  frontida  chiziqli 

o’lchamlari tushayotgan yorug’likning  λ to’lqin uzunligiga nisbatan juda kichik 

bo’lgan V

1

 hajm  ajratamiz, biroq  bu hajm  ichida  molekulalar  juda  ko’p bo’lib 



muhitni yaxlit muhit deb hisoblash mumkin. θ burchak bilan xarakterlanadigan 

yo’nalishda V

1

 hajm ma’lum amplitudali va fazali ikkilamchi to’lqin chiqaradi. 



AA' to’lqin frontida hamisha boshqa bir V

2

 hajm ajratish mumkinki, u ham o’sha 



yo’nalishda shunday amplitudali ikkilamchi to’lqin chiqaradi, biroq u to’lqin yo’l 

farqi  tufayli  kuzatish  nuqtasiga  V

1

 dan  chiqgan  to’lqin  fazasiga  qarama-qarshi 



fazali bo’lib keladi. Ajratilgan hajm orasidagi l masofa   

                                             

                                                  (1)  

  


  

1-rasm. Optik bir jinslimaslikning yorug’lik sochilishidagi roli.  

bo’lishi 1-rasmda ko’rinib turibdi. Agar muhit mutlaqo bir jinsli bo’lsa, to’lqin 

frontida bir-birida l masofada joylashgan tengdosh hajmlarning ixtiyoriy ikkitasi 

chiqarayotgan  ikkilamchi  to’lqinlar  bir-  birini  so’ndiradi.  Bir  jinsli  muhitda 

yorug’lik  sochilmay  faqat  dastlabki  yo’nalishda  tarqaladi,  degan  da’voni 

yuqoridagi  fikr tasdiqlaydi. θ=0 burchakdan boshqa har qanday burchakka oid 

yo’nalishlarda  ikkilamchi  to’lqinlar  bir-birini  butunlay  so’ndiradi,  chunki 

tushuvchi  to’lqinning  θ=0  yo’nalishida  tarqalishida  ham  ikkilamchi  to’lqinlar 

sinfazali qo’shilib, o’tuvchi to’lqin hosilqiladi.   

 Shunday qilib muhitning bir jinsli va ikkilamchi to’lqinlarining kogerent bo’lishi 

yorug’lik sochilmasligining zaruriy va yetarli shartidir. Haqiqatda esa ideal bir 

jinsli  muhitlar  bo’lmaydi.  Real  muhitda  turli  sabab  paydo  bo’lgan  optic  bir 

jinslimasliklar  hamisha  bo’ladi.  Bu  esa  yorug’likning  ba’zi  hollarda  juda  zaif 

sochilishini bildiradi.  

 Ikkilamchi  to’lqinlarning  interferensiyasi  to’g’risida  yuqorida  keltirilgan 

mulohazalar  Frenelning  yorug’likning  to’g’ri  chiziqli  tarqalishi  nazariyasida 

yaratilgan  mulohazalarga  o’xshaydi.  Agar  Frenel  nazariyasidagi  ikkilamchi 

to’lqinlar mavhum manbalardan chiqgan bo’lsa, sochilishda nurlantirgichlar real 



bo’lib, muhitning atom va molekulalaridan iborat. Biroq muhit bir jinsli bo’lishi 

uchun juda kichik teng hajmlarda bir xil nav nurlantirgichlar soni teng bo’lishi 

kerak. Biroq qotib qolgan buday manzarani haqiqatda yaratib bo’lmaydi, shuning 

uchun bir jinslilik turli sabablarga ko’ra hamisha buziladi.  

 Frenelning 

mushohadalaribir 

jinslilikning 

buzilishi 

bu 

fazoviy 


birjinslimasliklarda  yuz  beradigan  difraksiya  hodisasiga  sabab  bo’lishini 

ko’rsatadi.  Agar  birjinlimasliklarning  o’lchami  katta  bo’lmasa  ,  u  holda 

difraksion manzarada yorug’lik hamma yo’nalishlarda ancha tekis taqsimlanadi. 

Yuqorida aytib o’tilganidek, bunday mayda birjinslimasliklar tufayli bo’ladigan 

difraksiya yorug’likning difraksiyasi yoki sochilishi deyiladi.  

 Agar  muhitning  birjinslimaslilari  qo’pol  bo’lsa,  ya’ni  muhitning  bir  –biriga 

yaqin bo’lgan teng hajmli juda kichik qismlari intinsivliklari sezilarli darajada 

farq qiladigan ikkilamchi to’lqinlarning manbalari bo’lsa, u holda yorug’likning 

sochilishi juda aniq ko’rinadi. Muhitning bir jinsliligi salgina buzilgan hollarda 

chetga sochib yuborilgan yorug’lik dastlabki dastaning juda oz ulushini tashkil 

etadi  va  uni  maxsus  sharoitlardagina  kuzatish  mumkin.  Tajriba  yorug’likninh 

sochilish  hodisasi  uchun  muhitning  ikkilamchi  to’lqinlar  berish  qobiliyatining 

o’zi emas, balki muhitning birjinsliligi buzilishi muhim ekanligini ko’rsatadi.   

Manbdan  kelayotgan  deyarli  parallel  nurlar  dastasi  ichiga  suv  quyilgan 

kyuvetadan o’tayotgan bo’lsin. Agar suv juda yaxshilab tozalangan bo’lsa, yon 

tomondan  qaraganda  yorug’lik  deyarli  ko’rinmaydi,  ya’ni  yorug’lik  dastlabki 

dastadan chetga deyarli sochilmaydi. Agar kyuvetaga bir tomchi atir tomizilsa, 

yorug’lik intinsiv ravishda sochiladi, yorug’lik dastasi hamma tomondan yaxshi 

ko’rinadi.  Agar  kyuveta  ancha  qalin  bo’lsa,  u  holda  hamma  yorug’lik  har 

tomonga  sochilib,  kyuvetaning  orqasida  aniq  ko’rinadigan  dastlabki  dasta 

o’rniga  sochilgan yorug’likning diffuz maydonigina ko’rinadi. Bir tomchi atir 

qo’shilishi kyuveta ichidagi suvning nihoyatda ko’p malekulalarining xossalarini 

ko’p  o’zgartirib  yubormaydi,  albatta,  biroq  atirda  erigan  holda  yurgan  modda 


zarralari  suvli eritmada  cho’kib  ,  suvda muallaq  turadigan  mayda  tomchilar  , 

ya’ni  imulsiya  hosil  qiladi.  Bunday  birjinslimasliklarning  borligi  ikkilamchi 

to’lqinlarning  o’zaro  interferensiyasi  uchun  juda  boshqa  sharoitlar  yaratadi. 

Natijada  birlamchi  dasta  bu  birjinslimasliklar  tufayli  difraksiyalanib,  xira 

muhitga hos bo’lgan sochilish manzarasini hosil qiladi.   

 Muhitning optic  jihatdan birjinsliligi  masalasiga  yana qaytamiz;  ma’lumki  bir 

jinslilikning  buzilishi  yorug’lik  sochilishining  fizik  sababidir.  Yuqorida  aytib 

o’tilgandek, optic jihatdan bir jinsli bo’lmagan muhitda uning bir-biriga yaqin 

bo’lgan  teng  hajmli  juda  kichik  qismlari  yorug’lik  to’lqinining  ta’siri  ostida 

intinsivliklari  bir  xil  bo’lgan  ikkilamchi  nurlanishlar  manbai  bo’lib  qoladi. 

Demak tegishli qismlar yorug’lik to’lqinining o’zgaruvchi maydoni ta’siri ostida 

bir-biriga teng bo’lgan elektr momentlariga ega bo’ladi, bu momentlarning vaqt 

o’tishi bilan o’zgarishi natijasida ikkilamchi nurlar paydo bo’ladi. Optik jihatdan 

bir  jinslilik  sharti  muhitning  turli  qismlarining  sindirish  ko’rsatkichi  bir  xil 

qiymatga ega bo’lishini bildiradi. Bundan muhitning butun hajmida muhitning 

sindirish  ko’rsatkichi  bir  xil  bo’lganda  yorug’likning  sinish  hodisasi  yuz 

bermaydi  degan  hulosa  kelib  chiqadi.  Demak  muhitning  bir  jinsliligini  buzish 

uchun sindirish ko’rsatkichining doimiyligini buzish zarur.   

 Ko’zga  ko’rinadigan  yorug’lik  to’lqining  uzunligiga  nisbatan  kichik  bo’lgan 

zarralarda  yorug’likning  sochilishini  birinchi  bo’lib  Tindal  kuzatgan.  Turli 

burchak hosil qilib sochilgan yorug’lik oq yorug’likdan ko’k bo’lishi bilan farq 

qilishini,  tushayotgan  yorug’lik  yo’nalganga  nisbatan  90

0

  burchak  hosil  qilib 



sochilgan yoru’lik yassi qutblangan bo’lishini ham aniqlagan.  

 Zarralarning o’lchami to’lqin uzunligiga nisbatan kichik bo’lgan hira muhitlarda 

yorug’likning  sochilishini  o’rganish  natijasida  Tindal  va  undan  keying 

tadqiqotchilar  tajribada  kashf  etgan  va  nazariy  jihatdan  Reley  asoslab  bergan 

ba’zi  qonuniyatlar  topildi.  Bu  qonuniyatlar  hususida  quyida  oddiy  tajribada 

tasavvur hosil qilish mumkin.  



 To’g’ri  burchakli  kyuveta  to’la  suvga  bir  necha  tomchi  sut  tomizib  suv 

xiralashtiriladida,  unga  intinsiv  yorug’lik  dastasi  yuboriladi.  Suvda  yorug’lik 

dastasining izi aniq ko’rinib turadi.  

Yon tomondan turib A yo’nalishda kuzatganda (2-rasm) Sochilgan yorug’lik S 

manbadan  kelayotgan  yorug’likkka  qaraganda  zangoriroq  bo’ladi.  Qalinligi 

yetarlicha  bo’lgan  kyuveta  orqali  B  yo’nalishda  o’tib,  uzun  to’lqinli  nurlarga 

boyigan yorug’lik qizg’ish tusda bo’ladi.   

 Sochilgan  yorug’likni  dastlabki  dastaga  nisbatan  90

0

  burchak  ostida  N 



qutblovchi  orqali  kuzatganda  S  dan  kelayotgan  dastlabki  yorug’lik  tabiiy 

yorug’lik bo’lsa ham sochilgan yorug’lik chiziqli qutblangan ekanligi ko’rinadi. 

Sochilgan yorug’likka elektr vektorining yo’nalishi dastlabki dasta va kuzatish 

yo’nalishi orqali o’tuvchi tekislikka perpendikulyar bo’ladi.   

  

2-rasm. Xira muhitlarda yorug’lik sochilishini kuzatish sxemasi.  

 Agar turli yo’nalishlar bo’ylab sochilgan yorug’likning intinsivligini boholasak, 

bu  intinsivlik  dastlabki  dasta  o’qiga  nisbatan  va  unga  perpendikulyar  bo’lgan 

chiziqqa  nisbatan  simmetrik  bo’ladi  (3-rasm).  Turli  yo’nalishlar  bo’ylab 

sochilgan  yorug’lik  intinsivligi  taqsimotini  ko’rsatuvchi  grafik  sochilish 

indikatritsasi deyiladi va u quyidagi formula bilan ifodalanadi.  

 

                                                        



   

                      

            (2)  


Reley  o’lchamlari  tushayotgan  yorug’lik  to’lqin  uzunligiga 

nisbatan  kichik  bo’lgan  sferik  zarralarda  sochilgan  yorug’likning 

intinsivligini hisob qilib, dastlabki yorug’lik tabiiy yorug’lik bo’lgan 

holda sochilgan yorug’lik intinsivligi quyidagiga teng bo’lishini topdi: 

 

   


                  (3) 

 

Bu yerda N- sochib yuboruvchi hajmdagi zarralar soni, V



'

 va ε- 


zarraning  hajmi  va  dielektrik  singdiruvchanligi,  ε

0

-  muhitning 



dielektrik  singdiruvchanligi,  θ-  sochilish  burchagi,  I

0

-  tushayotgan 



yorug’likning  intinsivligi,  L-  sochib  yuboruvchi  muhitdan  kuzatish 

nuqtasigacha bo’lgan masofa.  

 

 

 



3-rasm. λ daga nisbatan kichik bo’lgan zarralar uchun 

sochilish indikatritsasi. 

 

Releyning (3) formulasi yuqorida aytib o’tilgan qonuniyatlarni 



tavsiflaydi.  Sochilgan  yorug’likning  intinsivligi  to’lqin  uzunligining 

4darajasiga  teskari  proporsional  ekan.  Bu  qonuniyat  osmonning 

zangoriligini izohlab beradi va Reley qonuni deyiladi. 

 

Agar  yorug’likni  sochib  yuboruvchi  zarralarning  o’lchamlari 



to’lqin  uzunligi  bilan  taqqoslas  bo’ladigan  bo’lsa,  u  holda  yorug’lik 

sochilishining biz muhokama qilgan qonuniyatlari yaramay qoladi. 

 


Kalloid  eritmalarda  ko’pincha  shunday  bo’ladi.  Bunda  sochilgan 

yorug’lik  nuri  intinsivligi  to’lqin  uzunligining  2-darajasiga  teskari 

proporsional bo’ladi.  

 

Olimlar  osmonning  zangori  ko’rinishiga  sabab  yorug’likning 



havo tarkibidagi chang zarralarida sochilishi deb hisoblashardi, lekin 

tog’larga  ko’tarilgan  sari  bu  moviylikning  oshib  borishi  bu  fikr 

noto’griligini  ko’rsatdi.  Ushbu  hodisaning  sababi  yoruglikning 

molekulyar sochilishi ekan.  

 

Yoruglikning molekulyar sochilishi 

 

Tajribalar ko’rsatadiki, bir jinli bo’lgan muhitlarda ham yorug’lik 



sochiladi. Demak birjinlimasliklarning yuzga kelishi sabab qandaydir fizik 

jarayonlar mavjud.  



a) 

Kritik  opalessensiya.  Juda  muhim  bo’lgan  bir  xususiy  holda  bir 

jinlilikning buzilishiga olib keladigan sababni M.Smoluxovskiy ko’rsatib berdi. 

Gaz  yoki  suyuqlikning  kritik  temperaturasida  yorug’lik  intinsiv  ravishda 

sochilishi  ko’pdan  beri  ma’lum  edi.  Somoluxovskiy  kritik  temperaturada 

muhitning  siqiluvchamligi  juda  kata  ekanligiga  diqqat  qildi.  Bunday  sharoitda 

kichikroq  hajmlar  o’rtacha  zichlikdan  sezilarli  chetlanishlar  paydo  bo’lishi 

mumkin., chunki siqiluvchanlik katta bo’lishi issiqlik harakati kichik hajmlarda 

zichlik  fluktatsiyalari  yuzga  keltirishga  qodir  ekanligini  bildiradi.  Optik 

birjinslilikning  buning  oqibatida  bo’ladigan  buzilishi  yorug’likning  ko’p 

sochilishiga  sabab  bo’ladi.  Shunday  qilib  Somoluxovskiy  kritik  opalessensiya 

hodisasini izohlab berdi.  

b) 

Yorug’likning  suyuqlik  sirtida  sochilishi.  Hajmda  bo’ladigan 

sochilishga  o’xshagan  hodisalar  suyuqlik  sirtida  ham  bo’lishi  mumkin. 

Suyuqlikning tinch sirti ko’zguga o’xshaydi, unga tushayotgan yorug’lik ma’lum 

bir yo’nalishda tekis qaytadi. Biroq yorug’lik sirti ma’lum bir sababdan g’adir- 



budur  bo’lib  qolsa,  yorug’likning  bir  muncha  qismi  chetga  tarqoq  holda 

sochiladi. Suyuqlikning tekis sirti, umuman aytganda, molekulyar harakat tufayli 

muttasil  

“buzilib”  turishi  kerak.  va  bu  notekisliklar  to’lqin  uzunligiga  yaqin  bo’lib 

qolganda yorug’lik tekis qaytmay, suyuqlik sirti xira bo’lib qoladi.   

Biroq  odatdagi  sharoitlarda  bu  g’adir-  budirlik  kam  bo’ladi.,  sabab  sirt 

taranglik kuchlari.  

Ikki suyuqlik chegarasida bu kapilyar kuchlar odatda suyuqlik bilan gaz 

orasidagi  chegaradagidan  kichik  bo’ladi.  Bu  kuchlar  aralashishning  kritik 

temperaturasi  yaqinida  ayniqsa  kichik  bo’ladi.  Haqiqatan  ham,  bu  holda 

yorug’lik chegaradan Frenel qonunlari bo’yicha qaytibgina qolmay, balki hamma 

tomonga  intinsiv  ravishda  sochiladi.  Yaxshi  sharoitlarda  molekulyar  ga’dir- 

budurliklar  shunchalik  katta  bo’ladiki,  bunda  yorug’lik  katta  burchak  ostida 

tushganda  ham  tekis  qaytmaydi;  tekis  qaytishning  yo’qolishito’lqin  uzunligi 

kichik bo’lgan yorug’likda kuzatish oson, xira sirtlarda shunday bo’lishi kerak 

edi  


c) 

Yorug’likning 

toza 

moddada 

molekulyar 

sochilishi. 

Yorug’likning  toza  moddada  molekulyar  sochilishi  sababini  Somoluxovskiy 

ko’rsatib  bergan  bo’lib,  quyidagidan  iborat:  muhit  molekulalarining  issiqlik 

harakati statistic harakterda bo’lgani sababli muhitda zichlik fluktatsiyalari sodir 

bo’ladi.  Zichlikning  Δρ  fluktuatsiyasi  sindirish  ko’rsatkichining  Δn 

fluktuatsiyasiga  yoki  dielektrik  singdiruvchanlikning  Δε  fluktuatsiyasigasabab 

bo’ladi, bular esa aslida optic bir jislimasliklardan iborat.   

Bu holda sochilgan  yorug’likning  intinsivligi optic  bir  jinslimaslik  bilan 

aniqlanadi.  Sochilgan  yorug’likning  intinsivligi  Δε  ning  ishorasiga  bog’liq 

bo’lmagani uchun intinsivlik 

 ga proporsional bo’ladi.Oddiy elektrodinamik 

hisob intinsivlikning quyidagicha bo’lishini ko’rsatadi:  

        

                          (4)  



  

Bu yerda V

*

- fluktuatsiya yuz bergan hajm bo’lib, yorug’lik to’lqinining 



uzunligiga nisbatan kichik, lekin ichida molekulalar ko’p. Boshqa belgilar (3) 

formuladagidek.  

Agar  Δε  fluktuatsiyalar  zichlik  va  temperature  yoki  p  bosim  va  S 

entropiyadan iborat faqat ikki erkli termodinamik o’zgaruvchi bilan aniqlanadi 

deb hisoblasak, u holda   

  

Bu  yerda  Δp,  ΔS-  bosim  va  entropiyaning  fluktuatsiyalari.  Bu  yerda  Δp,  ΔS 



fluktuatsiyalar statistic jihatdan mustaqil ekanligi va demak, 

 ekanligi 

e’tiborga olingan. Fluktuatsiyalar nazariyasi (4) ni quyidagicha   

     (5)  

ifodalashga  imkon  beradi.  Bu  yerda  ρ-muhitning  zichligi,  T-absolyut 

temperature,  

-  adiabatic  siqiluvchanlik,  σ-  issiqlikdan  kengayish  koeffitsenti,  c

p

-  1g 



moddaning o’zgarmas bosim sharoitidagi issiqlik sig’imi, V- yorug’likni sochib 

yuborayotgan hajm.  

  

Quyidagi taqribiy tenglikdan:  



  

Agar mashhur termodinamik 

 munosabatdan foydalansak   

( bu yerda β

t

- izotermik siqiluvchanlik) (5) formula  



       

            (6)  



ko’rinishga keladi. Bu formulani birinchi bo’lib Enshteyn topgan va u Enshteyn 

formulasi deyiladi.  

 Shunday qilib osmonning zangori va quyosh botishida qizil bo’lib ko’rinishiga 

sabab molekulyar sochilish ekan.  



Yorug’likning kombinatsion sochilishi  

Reley qonuniga asosan , sochilish yorug’likda energiya taqsimoti 

birlamchi yorug’likdagi taqsimotdan spektrning qisqa to’lqinli qismida 

energiya qiyosan ortiq bo’lishi bilan farq qiladi. Simob lampasidan kelayotgan 

yorug’lik spektri bilan o’sha lampaning havoda sochilgan yorug’ligi 4-rasmdagi 

fotosuratda tasvirlangan. Bu suratlar hodisaning xarakteri to’g’risida sifat 

tomondan tasavvur beradi. Ekspozitsiyalar shunday tanlab olinganki, bunda 

to’lqin uzunligi katta bo’lgan chiziqlar intensivligi taxminan teng bo’ladi. Unda 

spektrning qisqaroq to’lqinli sohasidagi intensivliklar farqi yaqqol ko’rinadi.  

  

4-rasm. Simob lampasidan kelayotgan yorug’likning spektori va o’sha 



lampaning havoda sochilgan yorug’ligining spektori  

 Ilgari o’tkazilgan tadqiiqot natijalariga ko’ra , yuqorida aytib o’tilgan 

farq tushayotgan va sochilgan yorug’lik spektridagi yagona farq hisoblanadi. 

Biroq sinchiklab o’tkizilgan tekshirishning ko’rsatishicha sochilgan yorug’lik 

spektrida tushayotgan yorug’likni xarakterlaydigan chiziqlardan tashqari 

qo’shimcha chiziqlar(yo’ldoshlar) bo’ladi, bular tushayotgan yorug’likning har 

bir chizig’I yonida turadi(5 va 6- rasm).  


Yo’ldoshlar tushayotgan yorug’likning har qanday spectral chizig’i 

yonida kelganligi uchun , bu yo’ldoshlarni qanday sharoitda payqash mumkin, 

degan savol tug’iladi. Yoo’doshlar ko’rinadigan bo’lishi uchun tushayoutgan 

yorug’lik spektri tutash pektr bo’lmay ,balki alohida chiziqlar(monoxramatik 

chiziqlar) to’plamidan iborat bo’lishi kerak. bu hodisaning quyidagi qonunlari 

tajribadan topilgan.  

1) 

Yo’ldoshlar  tushayotgan  yorug’likning  har  bir  chizig’i  yonida 



bo’ladi.  

2) 


Uyg’otuvchi(tushayotgan)  yorug’lik  spectral  chizig’ining  ν

0

 



chastotasi  bilan  yo’ldoshlardan  har  biri  chiziqlarining 

 

chastotalar  bilan  Δν  farq  sochuvchi  modda  uchun  xarakterli  bo’lib,  uning 



molekularining xususiy tebranishlari chastotalariga (ν

i

 )teng:  



  

 

5-rasm. Uglerod tetroxloridda kombinatsion sochilish spektori  

  

3) 


Yo’ldoshlar uyg’otuvchi chiziqlardan ikki tomonda simmetrik  

yotuvchi chiziqlarning ikki sistemasidan iborat,ya’ni  



  

buyerda  ν

r

  chastota  uyg’otuvchi  chastotalardan  uzunroq  to’lqinli  tomonda 



joylashgan  yo’ldoshlarning  chastotalarini,ν

chastota  esa  uyg’otuvchi 



chastotalardan  ikki  tomonda  yotgan  yo’ldoshlarning  chastotalarini  bildiradi. 

Spektrning qizil qismida joylashgan va shuning uchun “qizil” yo’ldoshlar deb 

  


ataladigan 

1-yo’ldoshlar 

(6-rasmdagi 

α 

lar) 



tegishli 

“binashfa” 

yo’ldoshlardan(6rasmdagi β lar) ancha intensivdir.   

  

6-rasm. Kvarsda kombinatsion sochilish spektri.  

4)Temperatura ko’tarilganda “binafsha ” yo’ldoshlarning intensivligi tez 

ortadi.  

Yorug’lik kvantlari to’g’risidagi soddalshtirilgan tasavvurdan foydalanib, 

kombinatsion  sochilish  hodisasining  mohiyatini  anglab  yetish  mumkin.  Kvant 

tasavvurlariga  ko’ra  ,  ν

0

  chastotali  yorug’lik  ma’lum  bir  ulushlar(kvantlar) 



tarzida tarqalib bularning miqdori 

ga teng bo’ladi, bu uuyerda h=6,62*10

-34 

 

 – plank taklif etgan universal doimiydir. Shuning uchun o’zida ν



0

 chastotali 

tebranishlar  bo’layotgan  atom(yoki  molekula) 

  energiya  zapasiga  ega 

bo’ladi.,  bu  energiyani  atom  (yoki  molekula)  o’shanday  chastotali  yorug’lik 

tarzida  chiqarishi  mumkin.  Bu  nuqtai  nazardan  yorug’likning  molekularda 

sochilishini  yorug’lik  kvantlarining  (ya’ni  fotonlarning  )  molekulalar  bilan 

to’qnashishi  deb  qarash  kerak,  bu  to’qnashish  natijasida  fotonlar  uchish 

yo’nalishini  o’zgartiradi,  ya’ni  chetga  sochiladi.  Fotonlar  bilan  molekulalar 

o’rtasidagi to’qnashishlar elasti bo’lishi ham , elastic bo’lmasligi ham mumkin. 

To’qnashish  elastic  to’qnashish  bo’lgan  holda  molekulaning  energiyasi  va  

fotonning   

chastotasi  o’zgarmaydi,  bu  hol  Reley  sochilishiga  mos  keladi. 

To’qnashish elastic bo’lmagan holda fotonning energiyasi 

  tebranma  kvant 


miqdorida ortadi yoki kamayadi. Agar yorug’lik tebranish holatida bo’lmagan 

molekula bilan o’zaro ta’sir qilsa ,yorug’lik molekulaga energiyasining tegishli 

qismini beradi  

  

Tenglamaga muvofiq ravishda kichik chastotali nurga (“qizil yo’ldoshga”) 



aylanadi,  bu  yerda 

uyg’otuvchi  yorug’lok  chastotasi, 

-molekula 

tebranishlarining chastotasi.  

Agar yorug’lik tebranish holatida turgan molekula, ya’ni 

 energiyaga 

ega  bo’lgan  molekulaga  ta’sir  qilsa  ,  u  holda  yorug’lik  molekuladan  bu 

energiyani tortib olib,  



  

tenglamaga  muvofiq  ravishda  katta  chastotali  nurga  (“binafsha  yo’ldosh”) 

aylanishi mumkin.  

Tebranish  holatida  bo’lgan  (ortiqcha  energiyali)  molekulalar  soni 

uyg’otilmagan molekulalar sonidan ancha kam bo’ladi, shuning uchun binafsha 

yo’ldoshning intensivligi qizil yo’ldosh intensivligidan beqiyos darajadan kam 

bo’lishi kerak; tajribada ham xuddi shunday bo’lyapti.  

Temperatura  ko’tarilgan  sari  uyg’otilgan  molecular  soni  tez  ko’payadi, 

shunga  yarasha  binafsha  yo’ldoshning  intensivligi  tez  ortishi  kerak;  bu  ham 

tajribada tasdiqlanmoqda. Binafsha yo’ldoshlar intensivligining ortishi 6-rasmda 

yaxshi ko’rinadi; bu rasmda 2 spektr sochuvchi moddaning (kvarsning) 210

0

 C  



temperaturasiga mos keladi.  

Atomlarning molekulada tebranishi tufayli qutblanuvchanlikning yuqorida 

aytib o’tilgan o’zgarishlari davriy  xarakterga ega, shuning uchun sochilayotgan 

yorug’likning  intensivligi  ham  molekula  ichida  bo’ladigan  tebranishlarning 

 

chastota  bilan  davriy  ravishda  o’zgaradi.  Binobarin,  chastotasi  tushayotgan 



yorug’lik modulyatsiya chastotasi    bo’lgan modulyatsiyalangan yorug’likdan 

iboratdir, bu esa o’zgargan 

 chastotali yorug’likka mos keladi. Shunday 

qilib,  yorug’lik  sochilishining  bu  turi  yuz  berganda  tushayotgan  yorug’likning 



chatotasi  o’zgarib  borishi  kerak:  boshlang’ich  chastotali  yorug’lik  bilan 

o’zgargan  chastotali  chiziqlar  ham  paydo  bo’lishi  kerak.  demak,sochilgan 

yorug’likning  chastotasi  tushayotgan  yorug’likning  chastotasi  bilan  molecular 

ichida  bo’ladigan  tebranishlar  chastotasining  kombinatsiyasidan  tarkib  topadi. 

Shuning uchun bu sochilish kombinatsion sochilish deb atalgan.  

Bunday  klassik  nuqtai  nazardan  qarash  ma’lum  bir  chastotali 

kombinatsion  va  infraqizil  chiziqlarninf  intensivliklari  bir-biridan  ko’p  farq 

qilishi  mumkinligini  tushunishga  imkon  beradi.  Haqiqatan  ham,  ν  chastotali 

kombinatsion chiziqning intensivligi molekulaning bu chastotaga mos keladigan 

tebranishlar qilishida molekulaning α qutblanuvchanligi naqadar ko’p o’zgarishi 

bilan  aniqlanadi.  Absorbsiyaning  o’shanday  chastotali  infraqizil  chizig’ining 

intensivligi  esa  mos  chastotali  infraqizil  yorug’lik  ta’sirida  bu  tebranishning 

qanchalik yaxshi yuz bera olishiga , ya’ni kelayotgan to’lqinning elektramagnitik 

maydonini  molekula  tegishli  tebranishda  molekulaning  elektr  momentining 

o’zgarishlari  bilan  aniqlanadi.  Qutblanuvchanlikning  o’zgarishi  bilan  elektr 

momentining  o’zgarishi  turli  xil  tebranishlarda  biri  infraqizil  spektrlarda, 

boshqasi kombinatsion spektrlarda yaxshi tasvirlanadi.  

Kombinatsion  sochilish  metodi  moddaning  molekulyar  tuzilishini  tadqiq 

etishning  muhim  metodi  hisoblanadi.  Molekula  tebranishlarining    xususiy 

chastotalari  bu  usul  yordamida  osongina  aniqlanadi;  bu  usul  molekula 

simmetriyasining  xarakteri,  molekulalar  ichida  ta’sir  qiladigan  kuchlarning 

kattaligi va umuman molekulyar dinamikaning o’ziga xos tomonlari to’g’risida 

imkon beradi. Kombinatsion sochilish spektrlari molekulalar uchun shunchalik 

xarakterlidirki,  bu  spektrlar  yordamida  murakkab  molekulyar  aralashmalarni 

,ayniqsa  kimyoviy  yo’l  bilan  analiz  qilib  bo’lmaydigan  organic  molekulalar 

aralashmalarini  analiz  qilish  mumkin.  Masalan,  uglevodorodlarning  juda 

murakkab  aralashmasi  bo’lgan  benzinlarning  tarkibi  kombinatsion  sochilish 

metodi yordamida samarali ravishda analiz qilinadi. 



Download 0.67 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2022
ma'muriyatiga murojaat qiling