Fizika-vi-x p65 - bet 3

u
-antikvarkdan
(
)
du
π
−
=
tuzilgan.
Kop (qariyb 20) yillik izlanishlarga qaramay hech bir kvark,
xoh yengili, xoh ogiri hali biror marta erkin holda kuzatilmagan.
Kvarklarni faqat adronlar ichida kuzatish mumkin. Kvarklar
orasidagi ozaro tasir g glyuonlar («yelim» manosidagi ingliz
sozidan) vositasida amalga oshiriladi. Glyuonlar kvarklar
rangini tashuvchi va kuchli ozaro tasirni amalga oshiruvchi
zarralardir.
Bir «rang»li kvark ozidan glyuon chiqarib, boshqa «rang»li
kvarkka aylanishi mumkin. Glyuonlar va kvarklar nazariyasiga kvant
xromodinamikasi deyiladi. Bu nazariyaga kora rang tashuvchi 8 ta
turli glyuon mavjud ekan. Glyuonlar adronlarning paydo bolishi
va yoqolishi reaksiyalarining oraliq bosqichlarida namoyon boladi.
Eksperimentda glyuonlar hosil qilgan adron oqimlari qayd etilgan.
Kvarklar va glyuonlar nazariyasi bashorat qilgan barcha narsalar
359
tajriba natijalariga mos tushganligi sababli glyuonlarning mavjudligiga
deyarli shubha yoq.
Shunday qilib, hozirgi zamon tasavvurlariga kora adronlar
haqiqiy elementar zarralar hisoblanmaydi. Ular chekli olcham va
murakkab tuzilishga ega. Leptonlar ham, kvarklar ham ichki
strukturaga ega emas. Bu manoda leptonlar va kvarklar haqiqiy
elementar zarralar deb hisoblanishi mumkin. Ularga yana elek-
tromagnit maydon kvanti fotonni, kvarklararo maydon zarralari
glyuonlarni va, nihoyat, kuchsiz ozaro tasir (116- § ga qarang)
maydonining kvantlari vektor (yoki oraliq) bozonlarni qoshimcha
qilish kerak.
116- §. Elementar zarralarning ozaro tasir turlari.
Fizikaviy tasir turlarining birlashgan nazariyasi
haqida tushuncha
Hozirgi vaqtda elementar zarralar orasida tasir qiladigan va
shu bilan tabiatdagi barcha hodisalarni belgilab beradigan kuchlarning
tort turi mavjud. Bular gravitatsion, elektromagnit, kuchsiz va kuchli
ozaro tasir kuchlari.
1. Gravitatsion ozaro tasir. Bu tasir hamma elementar zarralar
uchun universal xarakterga ega. Gravitatsion ozaro tasir gravitonlar
vositasida uzatiladi. Òasir doirasining radiusi cheksiz katta (r≈∞),
tasir vaqti t≈10
9
yil. Elementar zarralar uchun gravitatsion ozaro
tasir shunchalik sustki, bu tasirning yadro fizikasi va elementar
zarralar fizikasida sezilarli roli yoq.
2. Elektromagnit ozaro tasir. Bu tasirda elektr zaryadga ega
barcha zarralar ishtirok etadi. Elektromagnit ozaro tasir fotonlar
vositasida uzatiladi. Yadroda protonlarning kulon itarilishi, elektron-
pozitron juftlarining annigilyatsiyasi va hosil bolishi va shu kabi
jarayonlarni elektromagnit ozaro tasir bilan tushuntiriladi.
Elektromagnit ozaro tasirning tasir vaqti 10
-21
÷10
-18
s, tasir
doirasining radiusi cheksiz katta (r ≈ ∞).
3. Kuchli ozaro tasir. Bunday tasirda mezonlar va barionlar
ishtirok etadi. Kuchli ozaro tasirda boladigan elementar zarralarni
adronlar deb ataladi (adronlarga rezonanslar ham kiradi). Atom
yadrosi nuklonlari orasidagi yadro kuchlari, yuqori energiyalarda
otadigan yadroviy tasirlarda mezonlarning hosil bolish jarayonlari
kuchli ozaro tasirga misol bola oladi. Yadroda nuklonlarni,
adronlar ichida kvarklarni kuchli ozaro tasir glyuonlar vositasida
360
biriktirib turadi. Bunday tasirning vaqti 10
-23
÷10
-22
s, tasir
doirasining radiusi r≈10
-15
m.
4. Kuchsiz ozaro tasir. Kuchsiz ozaro tasirda fotonlardan
tashqari barcha elementar zarralar ishtirok etadi. Kuchsiz ozaro
tasir turli xil kvarklar orasidagi otishlarni yuzaga keltiradi, xususan,
yadrolarda nuklonlarning
β-yemirilishini aniqlaydi. β -yemirilishda
nuklonni tashkil qilgan uchta kvarkdan bittasi boshqa tur kvarkka
otadi va elektronlar hamda antineytrinoni nurlaydi. Kuchsiz ozaro
tasir, shuningdek, turli xil leptonlar orasidagi ozaro otishlarni,
masalan, myuonning elektron, neytrino va antineytrinoga
yemirilishini keltirib chiqaradi.
Kuchsiz ozaro tasir ham, kuchli ozaro tasir kabi juda yaqin
masofada (r≈10
-18
m) tasir qiladi, tasir vaqti 10
-9
s. Kuchsiz ozaro
tasir protondan 100 marta ogirroq ota massiv zarralar oraliq
bozonlar yoki vektor bozonlar deb ataladigan zarralar vositasida
uzatiladi. Bu zarralar 1983- yilda Bern (Shveytsariya)da ulkan
energiyaga ega bolgan ozaro uchrashuvchi proton va antiproton
dastalarida kashf etilgan.
Shunday qilib, tabiatdagi ozaro tasirlar maxsus zarralar
almashinishi bilan sodir boladi. Elementar zarralarning ozaro
tasirlashuvida ishtirok qiladigan oraliq zarralarga virtual zarralar
deyiladi.
Fizikaviy ozaro tasirlarning zarralar vositasida almashinish
xarakteri ularning birlashgan nazariyasini yaratish imkoniyatini
beradi. Hozirgi vaqtda fizik olimlar tabiat kuchlari orasidagi
boglanishni aniqlashga harakat qilmoqdalar.
1958- yildayoq A.Salam kuchsiz va elektromagnit ozaro tasir-
larni birlashtirish haqidagi goyani ilgari surdi. 1967- yilda S. Vaynberg
kuchsiz va elektromagnit ozaro tasirlarning yagona modelini tavsiya
etdi. 1968- yili A. Salam S. Vaynbergdan mustaqil ravishda kuchsiz
va elektromagnit ozaro tasirlarning birlashgan nazariyasini ishlab
chiqdi. 1970- yilda esa Sh. Gleshou Vaynberg-Salam nazariyasini
rivojlantirdi. Shu yosinda birlashgan nazariya elektr kuchsiz kuchlar
nazariyasi yaratildi. Bu nazariyani batamom isbot qilingan deb
bolmaydi, biroq uning asosiy goyasi kop tajribalar bilan tekshirilgan.
Bu goyaning mazmuniga kora elektromagnit maydon yanada
umumiyroq bolgan elektr kuchsiz maydonning bir qismidir.
Elektr kuchsiz maydon esa bir necha shakllar yoki kom-
ponentlardan iborat. Bu maydondagi barcha komponentlar
elektromagnit maydondagidan tort marta ortiq. Elementar
361
zarralar kvarklar va leptonlar elektr kuchsiz maydon kvantlari
fotonlar va vektor bozonlarni nurlaydi va yutadi. Bozonlarning
massasi elektr kuchsiz kuchlar nazariyasining hisoblariga juda mos
keladi. Bu hol elektromagnit va kuchsiz ozaro tasirlarning birligi
togrisidagi yangi ishonarli dalil hisoblanadi. Kuchsiz kuchlarning
tasir doirasi radiusi 10
-18
m. Bu masshtabda ular elektromagnit
kuchlar bilan qoshilib ketadi.
1972- yilda Sh. Gleshou G. Jorji bilan birga, 19731974-
yillarda A. Salam kuchli, elektromagnit va kuchsiz ozaro tasirlarni
oz ichiga olgan buyuk birlashish nazariyasini tavsiya etdilar. Hozir
olimlar bu masala ustida jadal ishlamoqdalar. Kop gipotezalar
ilgari surilgan. Kopchilik gipotezalarga kora elektr kuchsiz tasirlar
kuchli ozaro tasirlar bilan taxminan 10
-32
m masofalarda qoshilib
ketadi. Bunday kichik masshtablarda eksperiment otkazish juda
katta energiyani talab etadi. Hozircha tezlatkichlarda bunday
energiyaga erishilganicha yoq.
A. Eynshteyn va V. Geyzenberglar oz vaqtida maydonning
yagona birlashgan nazariyasi ustida ish olib borganlar. Eynshteyn
elektromagnit ozaro tasir bilan gravitatsion ozaro tasirni
birlashtirish mumkin ekanligini aytgan edi.
Endi elektromagnit, kuchli va kuchsiz ozaro tasirlarni va,
ehtimol, gravitatsion ozaro tasirlarning ham birlashishini nazarda
tutsak, bu endi superbirlashish boladi, deb aytish mumkin.
Òabiatning tort kuchi qandaydir fundamental prinsipga asoslanib
yagona kuchga keltiriladi.
Shunday qilib, fiziklar tabiatdagi barcha kuchlarning yagona
birlashishini topishga intilmoqdalar. Bu sohada anchagina ishni
qilishga ulgurdilar. Superbirlashish hali tajribada tekshirilmagan.
Lekin uning muvaffaqiyatlari kelajakda materiyaning yagona
nazariyasini yaratishga katta yol ochgan bolur edi.
117- §. Kosmik nurlar haqida tushuncha.
Birlamchi kosmik nurlar
Kosmik fazodan Yerga juda katta energiyali zarralar oqimi
kelishini kopgina kuzatishlar korsatadi. Bu zarralar oqimini kosmik
nurlar deb ataladi.
Kosmik nurlarning mavjudligi XX asrning boshlarida quruq
havoning ionlanishini organishda payqalgan. Òajribalarning kor-
satishicha, zaryadlangan elektroskop qalin qorgoshin gilof ichiga
362
joylashtirilganligiga qaramay oz zaryadini yoqotadi. Bu hodisaning
sababini organish kelib chiqishi Yerdan tashqarida bolgan, kuchli
otuvchanlik qobiliyatiga ega ionlashtiruvchi nurlanishning mavju-
dligini aniqlashga olib keldi. Bu nurlanish Yerga kosmik fazodan
kelishini avstriyalik olim V. Gess tomonidan otkazilgan tadqiqotlar
tasdiqlaydi.
1912- yilda V. Gess har xil balandliklardagi ionlashtiruvchi
nurlanishning intensivligini aniqlash maqsadida qayd qiluvchi
asboblar bilan jihozlangan havo sharini uchirdi. (Kosmik nurlarning
intensivligi deganda, birlik yuzadan bir sekundda otayotgan zarralar
soni zarralar oqimining zichligi tushuniladi). Shar 5 km
balandlikka kotarildi. Shunday balandlikda nurlanishning intensiv-
ligi dengiz sathidagiga qaraganda ancha kuchli ekanligi aniqlandi.
Gess bunday natijaga asoslanib, havoni ionlashtiruvchi nur-
lanishning manbayi Yer atmosferasidan tashqarida bolishi kerak,
degan xulosaga keldi. Keyingi tadqiqotlar bu xulosaning togriligini
tola tasdiqladi. Òadqiqotlar shuni korsatadiki, kosmik nurlar
tasirida havoning ionlanish intensivligi Yerning sutkalik aylanishiga
bogliq emas ekan. Bu hol kosmik nurlanish Yerga kosmik fazoning
barcha yonalishdagi sohalaridan kelishini bildiradi.
Kosmik nurlarni tadqiq etishda 100- § da bayon etilgan zarralarni
kuzatish va qayd etish usullaridan foydalaniladi.
Olam fazosidan Yer atmosferasiga kirib keladigan kosmik nurlarni
birlamchi kosmik nurlar deb ataladi. Kosmik nurlarning har xil
balandliklardagi va har xil geografik kengliklardagi tarkibini aniqlash
maqsadida kop tadqiqotlar otkazilib, ancha malumot toplangan.
Birlamchi kosmik nurlarning kimyoviy tarkibini organish va tahlil
qilish shuni korsatadiki, Yer atmosferasi chegarasida birlamchi
kosmik nurlar turli massa soniga ega va bitta nukloniga taxminan
10
9
÷10
20
eV tartibida energiya mos keladigan atom yadrolaridan
tarkib topgan ekan. Shuningdek, 10
13
eV dan kichik energiyali
birlamchi kosmik nurlarning 90 foizi protonlardan, taxminan 9 foizi
geliy atomi yadrolaridan va qolgan 1 foizi esa ogirroq (litiy, berilliy,
bor, uglerod va hokazo, to zaryad soni z = 41 bolgan niobiy)
elementlarining yadrolaridan iboratdir.
Birlamchi kosmik nurlarning kelib chiqishi haqida bir necha
gipotezalar mavjud. Bu gipotezalar birlamchi kosmik nurlar energiyasi
haqidagi malumotlarga hamda radioastronomik malumotlarga
asoslanadi. Hozirgi vaqtda kosmik nurlar ota yangi yulduzlarning
chaqnashi (potrlashi)dan hosil boladi, degan gipotezani haqiqatga
363
yaqinroq deb hisoblanadi. Galaktikamizda bir necha yuz yilda bir
marta boladigan bahaybat portlash ota yangi yulduz paydo
bolishidir. Shu portlash paytida ogir element yadrolari yemirilib,
protonlar, α-zarralar va boshqa yengil yadrolar birlamchi kosmik
nurlar hosil qiladi.
Kosmik nurlarning Yerga keltiradigan energiyasi uncha katta
emas. Lekin birlamchi kosmik nurlarning bazi zarralari ulkan
energiyaga (10
19
÷10
20
eV tartibida) ega. Shunga qaramay, ularning
faqat oz qismigina Yer sirtiga yetib kela oladi. Bunga, birinchidan,
Yerning magnit maydoni, ikkinchidan, Yer atmosferasi jiddiy tosiq
boladi. Birlamchi kosmik nurlanish zarralarining Yer magnit
maydonida magnit kuch chiziqlariga kondalang ravishda harakat
qilishida ularga harakat trayektoriyasini egrilovchi Lorens kuchi tasir
qiladi. Past energiyali zarralarning trayektoriyasi kuchli egrilanadi,
natijada magnit maydon bolmagan taqdirda Yerga yetib kelishi
mumkin bolgan ayrim zarralar ogadi, Yerga yetib kelishi mumkin
bolmagan zarralar Yerga tomon yonaladi, uchinchi xil zarralar esa
Yer shari atrofida murakkab trayektoriya boyicha aylanadi.
Birlamchi kosmik nurlanishning har qanday energiyali zarralari
uchun Yer atmosferasi bartaraf qilib bolmaydigan tosiq hisob-
lanadi.
Gap shundaki, birlamchi kosmik nurlar Yer atmosferasiga
kirganda atmosferaning yuqori qatlamlarida havoning azot va
kislorod atomlari yadrolari bilan asosan noelastik toqnashib, ozining
katta energiyasini yoqotadi. Bunday toqnashishlar yadro
reaksiyalariga olib keladi, bu reaksiyalar natijasida yangi zarralar
hosil boladi.
118- §. Ikkilamchi kosmik nurlar. Yadroviy va
elektromagnit kaskadlar
Birlamchi kosmik nurlanish zarralarining Yer atmosferasidagi
havo atomlari yadrolari bilan ozaro toqnashishi tufayli sodir bola-
digan yadro reaksiyalari natijasida ikkilamchi kosmik nurlar deb
ataladigan zarralar oqimi vujudga keladi. Zarralarning bu oqimi tez
protonlar, neytronlar, α-zarralar, π-mezonlar va yadrolarning
bolaklaridan iborat. Ikkilamchi protonlar va neytronlar yangi yadro-
lar bilan toqnashib, yana yangi zarralar oqimini hosil qiladi. Yad-
roviy portlashning har keyingi bosqichida zarralar kopayaveradi
kaskadli yadro quyuni vujudga keladi.
364
Ikkilamchi kosmik nurlarning paydo bolish sxemasini 221-
rasmdagidek tasvirlash mumkin. Yuqori energiyali birlamchi kosmik
proton atmosfera atomi yadrosiga uchib kelib uriladi va uni p va n
nuklonlarga bolib yuboradi. Bunda bir vaqtda π
±
va π
o
-mezonlar
uchib chiqadi. π
±
-mezonlar yemirilib, µ
±
-mezonlarga, neytrino va
antineytrinoga aylanadi:
;
+
+
−
−
→
+
→
+
µ
µ
π
µ
ν
π
µ
ν
π°-mezonlar yemirilib, ikkita yuqori energiyali γ-fotonga ajraladi:
π
o
→2γ.
Ikkilamchi kosmik nurlarning kopayishidagi eng muhim
hodisalardan biri kaskadli elektron-pozitron-foton quyunining
hosil bolshidir (222- rasm). Yuqori energiyali γ-foton (I) biror
221- rasm.
222- rasm.
365
atmosfera yadrosi bilan ozaro tasirlashib, elektron-pozitron juftini
yuzaga keltiradi. Hosil bolgan bu zaryadlangan zarralar jufti ularni
yuzaga keltirgan γ-foton harakati yonalishida harakatlanadi. Paydo
bolgan elektron va pozitronning energiyasi juda katta. Ular
atmosferada tormozlanganda yuzaga kelgan γ-foton(II) ham yadro
yaqinidan otayotganda ular bilan tasirlashib, yana elektron va
pozitron juftini hosil qiladi va hokazo. Boshlangich fotonning
energiyasi juda katta (10
8
÷10
10
eV) bolgani uchun ikkilamchi
zarralarning bir necha avlodi paydo boladi, natijada ikkilamchi
kosmik nurlarning kaskadli elektron-foton quyuni (elektromagnit
kaskad) yuzaga keladi.
Ikkilamchi kosmik nurlar kuchli otuvchanlik qobiliyatiga ega.
Ikkilamchi kosmik nurlarning otuvchanlik qobiliyatini organish
uchun ularni turli qalinlikdagi qorgoshin qatlami orqali otkazib,
song intensivligi olchanadi. 223- rasmda shunday olchashlar
natijasi tasvirlangan, bunda d=0 da kosmik nurlarning intensivligi
1 ga teng qilib olingan. d qatlamning 0 dan 10÷13 sm gacha
qalinliklarida ikkilamchi kosmik nurlarning intensivligi tez kamayib
ketadi, qalinlikning keyingi ortib borishida esa intensivlik amalda
ozgarmay qoladi.
Shunga bogliq holda ikkilamchi kosmik nurlarning yumshoq
komponenti va qattiq komponenti deb ataladigan ikki tarkibiy
qismi haqida gap yuritiladi. Ikkilamchi kosmik nurlarning yumshoq
komponenti qorgoshinda kuchli yutiladi. Bu komponentga
zaryadlangan yengil zarralar elektronlar va pozitronlar,
shuningdek, fotonlar kiradi. Kosmik nurlarning qattiq komponenti
qorgoshinda katta otuvchanlik qobiliyatiga ega, u 10 sm
223- rasm.
366
qalinlikdagi qorgoshindan bemalol ota oladi. Nuklonlar,
mezonlar kosmik nurlarning qattiq komponentini tashkil etadi.
Bularning ichida µ-mezonlarning energiyasi juda katta va yashash
vaqti ham katta. Shuning uchun µ-mezonlar Yer sirtigacha, hatto
Yerga ancha chuqurlikkacha, dengiz, okean tubigacha kirib
boradi.
Kosmik nurlarni tadqiq qilish energiyasi 10
19
eV gacha bolgan
ota yuqori energiyali zarralar bilan boladigan jarayonlarni
organishga imkon beradi. Bunday zarralarning modda bilan
toqnashishida, asosan, yangi yadro reaksiyalari vujudga keladi,
ularni organish yadrolarning xossalari va elementar zarralar
togrisidagi bilimlarimizni chuqurlashtiradi, moddalarning tuzilishi,
yadro kuchlarining tabiati va koinot haqidagi tushunchalarimizni
boyitadi. Kosmik nurlarning asosiy ilmiy ahamiyati ham xuddi
shunda. Kopchilik elementar zarralar birinchi marta kosmik
nurlarda kashf qilinganligi haqida gapirilgan edi. Hozirgi vaqtda
kosmik nurlarning tarkibida barcha elementar zarralar borligi
aniqlangan.
XX asrning ortalaridayoq ozbek olimlari akademik S.
A. Azimov rahbarligida kosmik nurlarni tadqiq eta boshladilar va
kosmik nurlar fizikasining rivojlanishiga salmoqli hissa qoshib
kelmoqdalar.
S.A. Azimov va uning shogirdlari tomonidan 1948- yilda
kosmik nurlarning myu-mezonlar bilan muvozanatda bolmagan
yumshoq elektron-foton komponentlari va nuklonlar vujudga
keltiradigan elektron-yadro quyunlari kashf etildi. Kosmik nurlar
zarralarining ozaro tasirini tadqiq qilish maqsadida baland
(Pamir) tog ustida noyob qurilma ornatildi. Bu qurilmada
zarralarning kopligi haqida, burchak va energiya boyicha
taqsimlanishi haqida olingan asosli natijalar zarralarning yadrolar
bilan ozaro tasiri haqidagi hozirgi zamon tasavvurlarining
shakllanishida, adronlarning kvark strukturasini namoyon qilishda
muhim rol oynadi. Ozbek kosmik olimlari birinchilar qatorida
pionlarning yadrolarda noelastik difraksiyalanish jarayonlarini
muntazam organib bordilar va 1966-yilda ular tomonidan kashf
etilgan protonlarning difraksion dissotsiatsiyasi jarayoni jahon
olimlari tomonidan tan olindi.
Hozirgi vaqtda S.A. Azimov tomonidan yuqori energiyalar fizikasi
sohasida tashkil etilgan ilmiy maktab kosmik nurlarni organish
boyicha oz tadqiqotlarini davom ettirmoqda.
367
Òakrorlash uchun savollar
1. Kvarklar qanday zarralar?
2. «Kvark aromati» nima? Nechta kvark aromati mavjud?
3. Kvarklar qanday «rangli» holatlarda bolishi mumkin?
4. Adronlarning kvark modelini tushuntiring.
5. Glyuonlar qanday zarralar?
6. Qanday fizik tasirlarni fundamental ozaro tasirlar deb ataladi?
7. Bu ozaro tasirlar qanday amalga oshiriladi? Har bir tasir misolida
tushuntiring.
8. Fundamental ozaro tasirlarning birlashgan nazariyasi, buyuk birlashish
nazariyasi va super birlashish nazariyasi haqida nimalarni bilasiz?
9. Kosmik nurlar nima?
10. Birlamchi kosmik nurlar deb nimaga aytiladi? Ikkilamchi kosmik
nurlar deb-chi?
11. Birlamchi kosmik nurlar qanday kimyoviy tarkibga ega?
12. Birlamchi kosmik nurlarning bazi zarralari ulkan energiyaga ega
bolishiga qaramay, Yer sirtigacha yetib kela olmaydi. Nima uchun?
13. Ikkilamchi kosmik nurlarning kaskadli yadro quyuni qanday vujudga
kelishini tushuntiring.
14. Ikkilamchi kosmik nurlarning kaskadli elektron-foton quyuni qanday
vujudga keladi?
15. Ikkilamchi kosmik nurlarning otuvchanlik qobiliyati qanday
aniqlanadi?
16. Ikkilamchi kosmik nurlarning yumshoq komponentiga qanday zarralar
kiradi? Qattiq komponentiga-chi?
17. Kosmik nurlarni tadqiq etishning ahamiyati nimada?
368
X bob. OLAMNING YAGONA FIZIK MANZARASI.
FIZIKANING JAMIYAT TARAQQIYOTIDAGI
AHAMIYATI
Shunday qilib, fizika kursining «Mexanika», «Molekulyar
fizika», «Elektrodinamika asoslari», «Òebranishlar va tolqinlar»,
«Optika», «Atom va yadro fizikasi» bolimlarida tabiatning bizni
orab turgan olamdagi va butun koinotdagi jarayonlarning borishini
boshqarib turuvchi umumiy qonunlari bilan tanishdik.
Fizika fanining maqsadi, tabiatning bunday qonunlarini topish
va ular asosida aniq jarayonlarning sabablarini aniqlash hamda bu
qonunlardan amaliyotda foydalanish yol-yoriqlarini korsatishdan
iboratdir. Bu maqsadga yaqinlashgan sari olimlar oldida tabiat
birligining ulug va murakkab manzarasi tobora ravshan bola boradi.
Olam bir-biriga bogliq bolmagan alohida-alohida hodisalarning
toplami emas, balki bir butunning turli-tuman va juda kop
korinishlarda namoyon bolishidan iboratdir.
Fizikaning rivojlanish jarayonida yaratilgan nazariyalar asosida olimlar
olamning yagona fizik manzarasini tuzishga harakat qilib keldilar.
119- §. Olamning mexanik manzarasi
Jismlarning harakati va muvozanati haqidagi fan-mexanika
dunyoning fizik manzarasida markaziy orin tutadi. Buyuk ingliz
olimi I. Nyuton ishlab chiqqan qonunlar mexanikaning mustahkam
zaminini tashkil qiladi. I. Nyuton tomonidan kashf etilgan harakat
qonunlarini asos qilib, olimlar olamning mexanik manzarasini
tuzishga intildilar. Masalan, Nyutonning fikriga kora butun olam
«qattiq, ogir, ichiga hech narsa singib kira olmaydigan harakatchan
zarralardan» iboratdir. Bu «birlamchi zarralar absolyut qattiq: ular
ozlari tashkil qilgan jismlarga qaraganda haddan tashqari qattiq,
shunchalik qattiqki, ular hech vaqt yeyilmaydi, mayda bolaklarga
bolinib ketmaydi». Ular asosan bir-biridan miqdoriy jihatdan
ozining massalari bilan farq qiladi. Olamning butun boyligi, sifat
jihatdan turli-tumanligi bu zarralar harakatidagi farqning natijasidir,
deb qaraladi. Bunda zarralarning ichki mohiyati etiborga olinmaydi.
Uzoq vaqt davomida (XX asrning boshigacha) olimlar Nyuton
mexanikasining qonunlari tabiatning yagona asosiy qonunlari deb
hisoblab keldilar. Biroq elektromagnit jarayonlarni organishda
369
ularning Nyuton mexanikasiga boysunmasligi malum bolib qoldi,
Maksvell tomonidan yaratilgan elektromagnit maydon nazariyasi
qonunlarini Nyuton mexanikasiga keltirib bolmadi. Olamning
mexanik manzarasi asossiz bolib chiqdi.
120- §. Olamning elektromagnit manzarasi
Fizikaning elektr zaryadlarining ozaro tasirini organuvchi
bolimi elektrodinamika bolib, uning asosini Maksvell tomonidan
yaratilgan elektromagnit maydon nazariyasining qonunlarini
ifodalovchi tortta differensial tenglamalar sistemasi tashkil etadi.
Agar Nyuton mexanikasida jismlar bir-biri bilan bevosita boshliq
orqali tasir qiladi va bu ozaro tasir oniy ravishda uzatiladi, deb
qaralsa, yani olisdan tasir qilish nazariyasi orinli bolsa, elek-
trodinamika yaratilgandan song kuchlar haqidagi bunday tasavvurlar
ozgardi, yaqindan tasir qilish nazariyasi yuzaga keldi. Bu nazariyaga
kora ozaro tasirlashayotgan jismlarning har biri fazoda chekli
tezlik bilan tarqaladigan elektromagnit maydon hosil qiladi va shu
maydon orqali oz tasirini uzatadi.
Elektromagnit kuchlar tabiatda keng tarqalgan: ular atom
yadrosida, atomda, molekulada, makroskopik jismlardagi alohida
molekulalar orasida tasir qiladi, chunki barcha atomlar elektr
jihatdan zaryadlangan zarralardan tarkib topgan.
Elektrodinamikaning taraqqiyoti olamning yagona elektromagnit
manzarasini yaratishga doir urinishlarga olib keldi. Bu manzaraga
muvofiq olamdagi barcha hodisalar elektromagnit ozaro tasirlar
qonuni bilan boshqariladi.
Olamning elektromagnit manzarasi maxsus nisbiylik nazariyasi
kashf etilgandan song oliy ravnaqiga erishdi. Agar olamning mexanik
manzarasi ravnaq topgan yillarda elektromagnit hodisalarni olam
efiridagi mexanik jarayonlar deb qarashga urinilgan bolsa, endi,
aksincha, zarralarning harakat qonunlarini elektromagnit nazariya-
dan keltirib chiqarishga urinishlar boldi.
Biroq tabiatdagi barcha jarayonlarni elektromagnit jarayonlarga
keltirish mumkin bolmadi. Zarralarning harakat tenglamalari va
gravitatsion ozaro tasir qonunini elektromagnit maydon naza-
riyasidan keltirib chiqarish mumkin emas. Bundan tashqari elektr
jihatdan neytral zarralar va yangi tur ozaro tasirlar kashf etildi.
Òabiat dastlab tasavvur qilinganiga qaraganda murakkabroq bolib
chiqdi: olamdagi turli-tuman jarayonlarning hammasini yagona
24 Olmasova M.H.
370
harakat qonuni ham, yagona kuch ham qamrab olishga qodir
emas.
Olam qanchalik turli-tuman bolmasin, koinotdagi barcha
jismlarni hosil qiluvchi atomlar mutlaqo bir xildir. Jonli orga-
nizmlar ham xuddi jonsiz organizmlar tuzilgan atomlardan tarkib
topgan.
XX asrning birinchi yarmida barcha elementar zarralar bir-biriga
aylana olishi aniqlandi. Elementar zarralar va ularning ozaro
aylanishlari kashf etilgandan song materiya tuzilishining birligi
olamning yagona manzarasida asosiy oringa chiqdi. Bu birlikning
zamirida barcha elementar zarralarning moddiyligi yotadi. Òurli
elementar zarralar materiya mavjudligining turli konkret shakllaridir.
121- §. Olamning hozirgi zamon fizik manzarasi
Olamning yagonaligi materiya tuzilishining birligi bilangina
cheklanib qolmaydi. Olamning yagonaligi zarralarning harakat
qonunlarida va ularning ozaro tasir qonunlarida ham namoyon
boladi. Oxirgi on yilliklarda fiziklarning erishgan muvaffaqiyatlari
bizni orab olgan olam qanday tuzilganligini va qanday qonunlar
asosida rivojlanganligini tasavvur qilish imkonini beradi.
Atrofimizda bolayotgan barcha hodisalardagi asosiy hara-
katlanuvchi obyektlar ikki guruh zarralardan iborat. Bir guruhga
fundamental ozaro tasirlarda ishtirok etuvchi zarralar kirsa,
ikkinchisiga fundamental ozaro tasirlarni tashuvchisi bolgan zar-
ralar kiradi.
Jismlarning bir-biri bilan ozaro tasiri nihoyatda turli-tuman
bolishiga qaramay, hozirgi zamon malumotlariga kora kuchlarning
faqat tortta turi mavjuddir: gravitatsion, kuchsiz, elektromagnit va
kuchli ozaro tasirlar (116- § ga qarang). Bu ozaro tasirlar
ishtirokchisiga fundamental zarralar leptonlar va kvarklar kiradi.
Leptonlar soni 6 ta edi (114- § dagi jadvalga qarang). Har bir
leptonga uning antileptoni mos keladi. Xuddi shu kabi malum
aromatli har bir kvark rangi boyicha farqlanuvchi uch holatda
bolishi mumkinligini inobatga olsak, har xil rangli va aromatli
kvarklarning soni 18 ta boladi. Har bir kvarkka antikvark mos
keladi.
Shunday qilib, ozaro tasir ishtirokchilari guruhiga 12 ta lepton
va 36 ta kvark, demak 48 ta turli zarralar kiradi va ular tabiatning
qurilish elementlari bolgan fundamental zarralarni hosil qiladi.
371
Bu fundamental zarralar orasidagi ozaro tasir uni tashuvchi boshqa
zarralar hisobiga amalga oshadi. Gravitatsion ozaro tasir gravitonlar
vositasida, kuchsiz ozaro tasir vektor bozonlar vositasida, elek-
tromagnit ozaro tasir fotonlar vositasida va, nihoyat, kuchli ozaro
tasir glyuonlar vositasida amalga oshiriladi.
Fundamental ozaro tasirlarning almashinish nazariyasi va
modda tuzilishining lepton-kvark modeli umumiy manoda olamning
hozirgi zamon fizik manzarasini tuzish imkonini beradi.
Endi fundamental zarralardan butun olamni qanday qurish
mumkin ekanligini korib chiqaylik. Bunda bizni orab turgan olamni
tashkil qiluvchi turli strukturali sathlar haqidagi bilimlarimizdan
foydalanamiz va ulug tabiat binosining barcha qavatlaridan fikran
otishga harakat qilamiz.
Shunday qilib, birinchi qavatda 48 ta fundamental zarra bor.
Ikkinchi qavatda turli aromatli kvarklardan tashkil topgan elementar
zarralar joylashgan. Bu yerda mezonlar, nuklonlar, giperonlar,
rezonanslar va ekzotik ismga ega boshqa zarralar boladi. Kvarklardan
tashkil topgan zarralarning soni 300 dan ortiq.
Undan keyingi qavatni yadro va leptonlardan tashkil topgan
atomlar egallaydi. Atomning yadrosi atrofida, odatda, elektronlar
boladi, lekin mezoatomlar deb ataluvchi atomlar mavjud, ularda
elektronlar mezonlar bilan almashtirilgan. Òabiatdagi turli atomlar
soni undagi turli yadrolar soniga mos keladi.
Yana undan keyingi qavatni molekulalar egallaydi. Òurli
molekulalarning soni 10 mln dan ortiqni tashkil qiladi. Molekulalar
soni olimlarning yangi molekulalarni sintezlashi hisobiga doimo
ortib boradi.
Undan keyingi qavatni moddaning turli agregat holati gaz-
simon, suyuq va qattiq holatdagi moddalar egallaydi. Bu yerda biz
gazni, bugni, amorf jismlarni, suyuqlik va kristallarni, metallarni,
yarimotkazgich va dielektriklarni, kvazikristall va suyuq kristallarni,
ferrit va elektretlarni va hokazo, shuningdek, hozirgi sivilizatsiya
ularsiz mavjud bola olmaydigan kop boshqa narsalarni korishimiz
mumkin.
Undan keyingi qavatda olchamlari molekulalar olchamlaridan
ancha katta, astronomik obyektlardan kichik bolgan turli fizik jismlar
joylashadi. Ularning qatoriga toshlarni, meteoritlarni, kometalarning
yadrolarini va boshqalarni kiritsa boladi.
Bundan keyingi qavatni sayyoralar, yulduzlar, yulduzlar turkumi,
galaktikalar, galaktikalar turkumi: tumanliklar va Koinot egallaydi.
372
Hozirgi vaqtda materiyani tashkil qilgan mikroobyektlar bilan
boshlanib bir butun Koinot bilan tugallangan har bir holatdagi
fizik sistemalar xossalarini tavsiflash uchun tegishli fizik nazariyasi
ishlab chiqilgan. Birinchi ikki qavatdagi zarralarning tabiatini
organish uchun kvant xromodinamikasi qollaniladi. Kvant
zarralarning elektromagnit tasirlashuvlarini kvant elektrodinamikasi
tushuntirib beradi. Yadrolarning xossalarini yadro fizikasi,
atomlarning xossalarini esa atom fizikasi organadi. Molekulyar
fizika sohasi bu molekulalar va moddaning turli agregat
holatlaridir. Elektromagnit maydonlarning xossalarini organish
bilan elektrodinamika, makroskopik jismlarning ozaro tasirlashu-
vini organish bilan mexanika, maxsus nisbiylik nazariyasi
shugullanadi. Umumiy nisbiylik nazariyasi va astrofizika astronomik
obyektlarni va bir butun Koinot xossalarini organadi.
122- §. Fizika va ilmiy-texnika inqilobi
Fizika hozirgi zamon tabiyatshunosligining yetakchi fanlaridan
biridir. Fizika fanining olamni bilishdagi erishgan yutuqlari hamda
ochilgan qonuniyatlari tufayli XX asrning ortalaridan boshlab ilmiy-
texnika inqilobi roy bermoqda. Ilmiy-texnika inqilobi fan, texnika
va ishlab chiqarishning koplab sohalarida chuqur sifat ozgarishlariga
olib kelmoqda. Bu ozgarishlarning bazilarini quyida qayd etib
otamiz.
Astronomiya insonni kosmik fazoga chiqishi bilan bogliq bolgan
inqilobni boshidan kechirmoqda. Minglab yillar davomida
astronomlar osmon hodisalari togrisida faqat kozga korinadigan
yoruglik vositasida olinadigan informatsiya bilan cheklanib kelar
edilar. XX asrning 5060- yillarida radiofizikaning rivojlanishi tufayli
radioastronomiya vujudga keldi va bizning Koinot haqidagi
tasavvurlarimiz haddan tashqari kengaydi. Shu vaqtgacha bizga
nomalum bolgan kosmik obyektlarning mavjudligini bilishga imkon
yaratildi. Insonning kosmosga chiqishi munosabati bilan
astronomiyaning ultrabinafsha va infraqizil nurlar astronomiyasi,
rentgen nurlari astronomiyasi, gamma-nurlar astronomiyasi kabi
yangi bolimlari paydo boldi. Shuningdek, Yer atmosferasining
chegarasiga tushuvchi birlamchi kosmik nurlarni tadqiq qilish
imkoniyatlari ancha kengaydi. Bu inqilob natijasida astronomlar
kosmik fazodan kelayotgan zarra va nurlanishlarning barcha turlarini
tadqiq qilish imkoniyatiga ega boldilar. Bunday tadqiqotlarni
373
otkazishda foydalaniladigan usullar va qayd qiluvchi apparatlarni
astronomlar fizika arsenalidan oladilar.
Atom yadrolari va elementar zarralar fizikasida erishilgan
yutuqlar tufayli hozirgi vaqtda neytrino astronomiyasi yaratilmoqda.
Neytrino astronomiyasi olimlarga kosmik jismlarning qaridagi,
masalan, Quyosh bagridagi jarayonlar haqida malumot beradi,
ularni organishga imkon yaratadi.
Molekulyar biologiya va genetikaning yuzaga kelishi biologiyada
inqilobni vujudga keltirdi. Molekulyar biologiya va genetika hayotni
tirik organizmning eng kichik zarralarida molekulalarda organadi.
Molekulyar biologiya oz obyektlarini payqash, ajratish va organish-
ning asosiy vositalari va usullarini fizikadan oladi. Bunda elektron
va proton mikroskoplar, rentgen struktura analizi, elektronografiya,
neytron analizi, nishonlangan atomlar, ultrasentrifuga va
hokazolardan foydalaniladi.
Hozirgi zamon fizikasining kimyo, geologiya, okeanologiya,
tibbiyot kabi qator tabiiy fanlarni ham inqilob tarzda qayta qurishdagi
roli nihoyatda muhimdir. Radioaktiv izotoplarni olish, lazer
nurlarining keng imkoniyatlari inson salomatligini saqlash va
hayotini asrab qolish sohasida tibbiyot hodimlariga katta ilmiy
yordam korsatmoqda.
Materialshunoslik sohasidagi inqilob suniy materiallar tex-
nologiyasini yaratish va ishlab chiqarishga joriy etish bilan bogliq.
Yangidan-yangi xususiyatlarga ega bolgan xossalari oldindan
belgilangan bunday materiallarni yaratishda kimyo fanidagi inqilob
tufayli vujudga kelgan «katta kimyo» bilan bir qatorda moddaga
tasir korsatishning fizik usullari (elektron, ion va lazer nurlari
dastalari, ota kuchli magnit maydonlar, ota yuqori bosim va
temperaturalar, ultratovush va hokazo) tobora katta rol oy-
namoqda.
Energetikadagi inqilob organik yoqilgi bilan ishlaydigan issiqlik
elektr stansiyalaridan atom elektr stansiyalariga otish bilan
boglangan. Fizik olimlar atom ichki energiyasining goyat katta
zaxirasi haqida taxminan XX asrning boshlarida bilgan bolsalar-
da, atom energetikasi haqidagi fikr shu asrning 40- yillarida ham
xayoliy hisoblanar edi. Fizika fani yutuqlari asosida inson atom
energiyasiga ega boldi. Atom yadrolari fizikasining yutuqlariga
tayanib yaqin kelajakda fiziklar boshqariladigan termoyadro
reaksiyalarini amalga oshirishlariga hech qanday shubha yoq.
Shunday ekan, termoyadro elektr stansiyalari kelgusida insoniyatni
374
energiya manbalari haqidagi tashvishdan umrbod xalos etadi, deb
umid qilamiz.
Qattiq jism fizikasi sohasidagi tadqiqotlar radiotexnikani, aloqa
texnikasini, tez ishlovchi hisoblagich mashinalari texnikasini yangi,
yanada yuqoriroq pogonaga kotaruvchi gurkirab rivojlanayotgan
yarimotkazgichlar texnikasining yaratilishiga olib keldi. Shu
kunlargacha yaratilgan elektron hisoblash mashinalarining vakuum
lampali, yarimotkazgichli va integral sxemali avlodi fizika
laboratoriyalarida vujudga keltirildi. Lazerlarning qollanilishi va
ularga asoslangan golografiyaning taraqqiyoti elektron hisoblash
texnikasini yanada takomillashtirish uchun yangi-yangi imko-
niyatlarni yaratib beradi.
Yuqorida keltirilgan misollar hozirgi zamon fizikasining ilmiy-
texnika inqilobiga hal qiluvchi hissa qoshayotganligiga ishonch hosil
qilish uchun yetarlidir, deb oylaymiz.
Shuni qayd etish lozimki, zamonaviy texnika va texnologiya
ham, oz navbatida, fizika fanining rivojlanishiga tasir korsatib
kelmoqda. Masalan, yadro fizikasida tadqiqotlar olib borish uchun
yetarlicha katta energiyali zarralar oqimi talab qilinadi. Bunday
energiyali zarralarni texnikaning yuqori darajasi tufayligina yaratilgan
qudratli tezlatkichlarda olish mumkin boldi.
Amaliy fizikada eksperimental natijalarni nazariy asoslash uchun
murakkab formulalar yordamida ayrim parametrlarni hisoblash lozim
boladi. Bunda zamonaviy elektron hisoblash mashinalarining
xizmati beqiyos ekanligi tushunarli va hokazo.
375
376
Mustaqil yechish uchun berilgan
masalalarning javoblari
1.
E
uur
vektor vertikal boyicha pastga yonalgan 3. 4,6·10
2
À
m
;
1,73·10
8
m
s
. 4. 15 m; 5·10
-8
s. 5. 0,282≤L≤1,13 mH. 6. 2,12·10
8
m
s
;
1,41 marta. 7. 3770 m; 9230 m. 8. 200 m; 1,5 marta. 9.
V
V
V
.
m
m
m
10 ; 5, 0 ; 1,14
10. Chunki elektromagnit tolqin metall sirtidan
qaytadi. 11.
2
2
W
m
0,37 cos (
)
.
=
⋅
+
S
t
ω
α
12. 1500. 13. 60 km. 14. 3 mm.
15. Chunki ultraqisqa tolqinlardan foydalaniladi. Bu tolqinlar Yer
sirtida kuchli yutiladi va ionosferadan deyarli qaytmaydi. 16. 0,37
m. 17. 14,6 lx; 14,6 lx; 12,8 lx. 18. 400 ñd 19. 36 cd. 20. 65 lx; 35
lx; 12,5 lx. 21. Kichik lampadan 0,33 m masofaga qoyish kerak.
22. 210 lx. 23. 0,1 m. 24.
lm
.
W
17,6
25. 3,16 m, 26. 8·10
4
lx. 27. 7,5
lx. 28. 0,2 m. 29. 30°. 31. 45°. 34. 0,3 m. 35. 0,6 m; 4 D. 37. 2 m.
38. 7,5·10
-2
m; −1,5·10
-2
m. Òasvir mavhum, togri va kichraygan.
39. 2 m. 40. 28°; 2·10
8
m
s
. 41. 49°; 42°; 24°30′; 62°43′. 42. 1,11.
43. 32°. 44. 1,4. 45. 50°. 46. 0,02 m. 47. 1°30′. 48. 18,6⋅10
-2
m. 49.
0,86 m. 50. 9,9·10
-10
s; 0,22 m. 51. Plastinkaning oldingi sirtidan
5,32·10
-2
m masofada. 54. 0,5 m. 57. 0,1 m. 58. R
1
=R
2
=0,14 m.
59. 1,5. 60. 11·10
-2
m; 22,5·10
-2
m; 9 D. 61. -5,5·10
-2
m. 62. 0,12
m; 8,3 D. 63. F/2. 64. 0,2 m, tasvir jismdan 2,5 marta kichik,
mavhum va togri. 65. 0,59 m. 67. Kozning korish maydoni
kattalashadi. 68. 0,25 m. 69. Yiguvchi; 0,67 m; uzoqdan koruvchi.
70. 3 D. 71. 2,5·10
-2
m. 72. 149 marta. 73. 0,75 m. 74. 562 marta.
75. 3200 marta. 76. 20 marta. 77. 0,24 m; 0,02 m. 81. Òebranishlar
maksimumi kuzatiladi. 82. 2 m. 83. 1,3 marta. 84. 48,2·10
-3
mm.
85. 5·10
-7
m. 86. 1,8 mm. 87. 1,3. 88. 2,82 mm; 3,1 mm. 89. 275.
91. k
max
=3. 92. Ekranni difraksion panjaradan taxminan 0,5 m
377
uzoqlikda joylashtirish kerak. 93. 4·10
-7
m. 94. 4,47·10
-7
m.
95. 45°. 96. 0,125. 97. 2. 98. 8. 99. Siyoh qora bolib korinadi.
100. 1,335. 101. Chunki suv ultrabinafsha nurlarni yutadi.
102. Chunki rentgen nurlari qorgoshinda va alyuminiyda yutiladi.
103. 9,6·10
-15
J. 104. Kvars ultrabinafsha nurlarni yutmaydi.
105. 3·10
-8
m. 106. 2,6·10
8
m
s
. 107. 68,6%. 108. 7,1 marta. 110.
1,5·10
8
m
s
. 111. 22,37 marta. 112. 1,2 marta. 113.
kl
k
rål
k
114 keV;
175 keV.
=
=
Å
Å
114. 1,11·10
-17
kg. 115. 8,2·10
-14
J.
117. E
q
=2,8·10
-19
J; E
ya
=4·10
-19
J. 118. 2,34·10
-7
m. 119. 1,5. 120.
3,97·10
-19
J. 121. 5,1·10
5
eV. 122. 8,8·10
-32
kg; 1,8·10
-30
kg. 123.
7,5·10
14
Hz. 124. 1,2·10
3
V. 125. 5·10
-28
N·s; 1,3·10
-6
m. 126.
1400
m
s
. 127. 7,84·10
5
m
s
. 128. a) nur yonalishida; b) plastinkaga
normal yonalishda. 129. 3,74·10
21
ta. 130. 54 mkPa. 131. 1,2·10
-5
Pa. 132. 2,9·10
21
m
-2
·s
-1
. 134. 5,89·10
-7
m. 135. 0,53·10
-10
m. 136.
2,18·10
6
m
s
; 1,1·10
6
m
s
. 137. 8,2·10
-8
N; 1,8·10
-40
N. 138. 10,2 V.
139. −5,44·10
-19
J. 140. 10,2≤W≤12,1 eV. 142. 4,34·10
-7
m. 143.
λ
max
=6,56·10
-7
m; λ
min
=3,65·10
-7
m. 144. 0,91·10
-7
m. 145. 1,026·10
-
7
m. 146. 12,2·10
-12
m; 0,87·10
-12
m. 147. 1) 7,3·10
-12
m; 2) 6,9·10
-
12
m. 148. 1,67·10
-27
kg. 149. 7,3·10
-12
m; 145·10
-12
m; 28·10
-12
m.
150. ∆x≥5,8·10
−7
m. 151. ∆
υ
x
≈10
-23
sm
s
shar uchun; ∆
υ
x
≈10
km
s
elektron uchun. Demak, shar klassik trayektoriya boyicha
harakatlanadi, deb katta aniqlik bilan aytish mumkin; elektron esa
yoq. 154. Neytronlar soni bilan. 155. 55·10
-5
m.a.b. 156. 1,00759
m.a.b. 157. 4,6·10
-17
kg. 158. 0,51 MeV. 159. 2,44·10
-29
kg. 160.
225 MeV. 161. 28,3 MeV. 162. 1) ∆z=1, ∆A=1; 2) ∆z=2, ∆A=4.
163.
235
92
U
izotopi hosil boladi. 164. Vodorodning
2
1
H
izotopi. 165.
8 va 6. 166. 1,354·10
-11
s
-1
. 167. 5025 ta atom. 168. 2,1·10
-6
s
-1
.
170. Pozitron chiqadi. 171. Òritiy uchib chiqadi. 173. 2,28·10
4
kW-soat. 174. 16,7%.
378
Foydalanilgan adabiyotlar
1. Ýëåìåíòàðíèé ó÷åáíèê ôèçèêè, ïîä ðåäàêöèåé aêàäåìèêà
Ã.Ñ. Ëaíäñáåðãà, M., «Íàóêà», òoì III è II, 1972.
2. ßâoðñêèé Á.M., Ïèíñêèé A.A. Oñíoâè ôèçèêè, òîì II. M., «Íaóêa»
1981.
3. R.I. Grabovskiy. Fizika kursi, Ò., «Oqituvchi», 1973.
4. I.V. Savelev. Umumiy fizika kursi. III qism. Ò., «Oqituvchi», 1976.
5. F.A. Korolev. Fizika kursi. Optika, atom va yadro fizikasi, Ò.,
«Oqituvchi», 1978.
6. G.Ya. Myakishev, B.B. Buxovsev. Fizika-10, Ò., «Oqituvchi», 1986.
7. G.S. Landsberg. Optika, Ò., «Oqituvchi», 1981.
8. R. Bekjonov. Atom va yadro fizikasi. Ò., «Ozbekiston», 1972.
9. M.X. Olmasova, J. Kamolov, F. Òoshmuxamedov. Fizika. Elektr,
optika, atom va yadro fizikasi. Ò., «Oqituvchi», 1985.
10. R. Basharuli, G.Z. Bayjasarova, U.K. Òokbergenova. Fizika. Olmati,
«Mektep», 2003.
11. Ï.Ë. Ìèõàéëîâ. «Ãåëèîòåõíèêà â øêîëå». Ò., «Oqituvchi», 1977.
12. V.R. Demkovich, L.R. Demkovich. Fizikadan masalalar toplami.
Ò., «Oqituvchi», 1975.
13. A.P. Rimkevich. Fizikadan masalalar toplami. Ò., «Oqituvchi»,
1991.
14. V.S. Volkenshteyn. Umumiy fizika kursidan savol va masalalar
toplami. Ò., «Oqituvchi», 1982.
15. Umumiy fizika kursidan masalalar toplami. M.S.Sedrik tahriri
ostida, Ò., «Oqituvchi», 1991.
16. Xðàìîâ Þ.A. Ôèçèêè. Áèoãðàôè÷åñêèé ñïðàâî÷íèê. M.,
«Íàóêà», 1983.
17. Yosh fizik. Ensiklopedik lugat. Ò., 1989.
18. Ï.Ñ. Êóäðÿâöåâ. Kurs istorii fiziki. M., «Prosveshcheniye», 1982.
19. Raxmatov M.N. Vatanimiz fiziklari. Ò., «Oqituvchi», 1983.
379
Mundarija
Sozboshi.................................................................................3
I bob. Elektromagnit tolqinlar
1- §. Elektromagnit maydon...........................................................4
2- §. Siljish toki.........................................................................6
3- §. Maksvellning elektromagnit maydon nazariyasi
haqida tushuncha...................................................................8
4- §. Elektromagnit tolqinlar. Gers tajribalari..................................11
5- §. Yassi elektromagnit tolqini. Tolqin tenglamasi.......................14
6- §. Elektomagnit tolqin tezligi. Elektromagnit tolqin uzunligi.......16
Takrorlash uchun savollar.....................................................18
Masala yechish namunalari...................................................19
Mustaqil yechish uchun masalalar..........................................23
7- §. Elektromagnit tolqinlarning xossalari......................................25
8- §. Elektromagnit tolqin energiyasi.
Umov Poynting vektori.....................................................28
9- §. Elektromagnit tolqinlarni qayd etish. Radioning
kashf etilishi........................................................................29
10- §. Modulyatsiya va detektorlash...............................................31
11- §. Hozirgi zamon radioaloqasining prinsiplari.........................33
12- §. Radiolokatsiya..................................................................35
13- §. Òelekorsatuvlarning fizik asoslari.........................................36
14- §. Òelekorsatuvlarni uzatish....................................................39
Takrorlash uchun savollar..................................................40
Masala yechish namunalari...............................................40
Mustaqil yechish uchun masalalar.........................................44
OPÒIKA
II bob. Fotometriya
15- §. Yoruglik oqimi. Yoruglik kuchi. Yoritilganlik...................46
16- §. Yorqinlik va ravshanlik.....................................................48
17- §. Yoritilganlik qonunlari.....................................................50
18- §. Fotometrlar va ularning qollanilishi....................................52
Takrorlash uchun savollar....................................................53
Masala yechish namunalari.................................................53
Mustaqil yechish uchun masalalar........................................56
III bob. Geometrik optika
19- §. Yoruglikning togri chiziq boylab tarqalishi.
Ferma prinsipi.................................................................58
20- §. Yoruglikning qaytishi. Kozgu...........................................60
21- §. Yassi kozguda buyumning tasviri.........................................62
380
22- §. Sferik kozgu. Sferik kozguning formulasi............................63
23- §. Sferik kozguda tasvir yasash. Sferik kozguning
kattalashtirishi.....................................................................66
Takrorlash uchun savollar...................................................67
Masala yechish namunalari................................................67
Mustaqil yechish uchun masalalar........................................71
24- §. Yoruglikning sinishi...........................................................72
25- §. Yoruglikning tola ichki qaytishi..........................................75
26- §. Yoruglikning yassi-parallel plastinkadan otishi....................78
27- §. Yoruglikning uchburchakli prizmadan otishi........................79
Takrorlash uchun savollar................................................81
Masala yechish namunalari................................................82
Mustaqil yechish uchun masalalar........................................85
28- §. Linzalar. Yupqa linza formulasi...........................................86
29- §. Linzaning fokusi va optik kuchi..........................................89
30- §. Linzalarda tasvir yasash. Linzaning kattalashtirishi...............92
31- §. Koz optik sistema...........................................................94
32- §. Kozgudagi bazi nuqsonlar. Kozoynak.................................96
Takrorlash uchun savollar...................................................97
Masala yechish namunalari...................................................97
Mustaqil yechish uchun masalalar........................................101
33- §. Optik asboblar. Proyeksion apparat. Fotoapparat..................103
34- §. Lupa. Mikroskop...........................................................105
35- §. Korish trubalari. Òeleskoplar..............................................108
36- §. Optik asboblarning nuqsonlari...........................................110
Takrorlash uchun savollar.................................................113
Masala yechish namunalari............................................113
Mustaqil yechish uchun masalalar......................................116
IV bob. Òolqin optikasining asoslari
37- §. Yoruglikning tolqin tabiati..........................................118
38- §. Yoruglikning tezligi. Maykelson tajribasi...........................119
39- §. Yoruglik interferensiyasi................................................122
40- §. Interferension yollar.......................................................125
41- §. Yoruglik interferensiyasini kuzatish usullari.......................127
42- §. Yupqa pardalarda yoruglik interferensiyasi...........................129
43- §. Nyuton halqalari...............................................................131
44- §. Interferensiyaning texnikada qollanishi...............................133
45- §. Yoruglik difraksiyasi.........................................................136
46- §. GyuygensFrenel prinsipi................................................138
47- §. Difraksion panjara. Difraksion spektr.................................141
48- §. Optik asboblarning ajrata olish qobiliyati.............................144
Takrorlash uchun savollar ...............................................146
Masala yechish namunalari..............................................147
Mustaqil yechish uchun masalalar......................................153
49- §. Yoruglikning qutblanishi..................................................154
50- §. Malyus qonuni.................................................................157
51- §. Yoruglikning yutilishi. BugerLambert qonuni.................160
52- §. Yoruglik dispersiyasi. Dispersion spektr............................163
381
53- §. Spektral asboblar. Spektr turlari......................................166
54- §. Nurlanish va yutilish spektrlari. Spektral analiz.................168
55- §. Infraqiliz va ultrabinafsha nurlar.......................................169
56- §. Rentgen nurlari.................................................................170
57- §. Gamma nurlanishlar haqida tushuncha.
Elektromagnit tolqinlar shkalasi.........................................173
Takrorlash uchun savollar ...............................................174
Masala yechish namunalari...............................................175
Mustaqil yechish uchun masalalar.......................................178
V bob. Nisbiylik nazariyasi elementlari
58- §. Elektrodinamika qonunlari va nisbiylik prinsipi.................180
59- §. Olam efiri muammosi. Maykelson-Morli tajribasi...............181
60- §. Maxsus nisbiylik nazariyasi postulatlari................................184
61- §. Nisbiylik nazariyasidan kelib chiqadigan
bazi natijalar....................................................................186
62- §. Jismi massasining tezlikka bogliqligi..................................189
63- §. Massa bilan energiyaning ozaro bogliqligi..........................192
Takrorlash uchun savollar.................................................194
Masala yechish namunalari.................................................195
Mustaqil yechish uchun masalalar.......................................199
VI bob. Kant fizikasi
64- §. Yoruglikning kvant nazariyasining vujudga kelishi.
Yoruglik kvantlari .........................................................200
65- §. Fotoeffekt hodisasi .........................................................203
66- §. Fotoeffekt qonunlari. Eynshteyn tenglamasi.......................205
67- §. Foton va uning xarakteristikalari ........................................207
68- §. Fotoeffektning qollanilishi ...............................................209
Takrorlash uchun savollar ..................................................212
Masala yechish namunalari ................................................213
Mustaqil yechish uchun masalalar........................................215
69- §. Geliotexnika elementlari. Quyosh energiyasidan
foydalanish......................................................................216
70- §. Yoruglikning bosimi. Lebedev tajribasi...............................221
71- §. Yoruglikning kimyoviy tasiri..........................................224
72- §. Fotografiya......................................................................226
73- §. Kinoda ovoz yozib olish va uni eshittirish........................228
74- §. Yoruglikning korpuskulyar-tolqin dualizmi....................230
Takrorlash uchun savollar ............................................232
Masala yechish namunalari ...............................................232
Mustaqil yechish uchun masalalar ......................................234
AÒOM VA YADRO FIZIKASI
VII bob. Atom fizikasi
75- §. Atom tuzilishi. Òomsonning atom modeli .........................235
76- §. Rezerford tajribasi. Rezerford formulasi .............................237
382
77- §. Atomning planetar modeli va uning kamchiliklari ..............240
78- §. Bor postulatlari. Energetik sathlar ......................................243
79- §. Vodorod atomi uchun Borning elementar nazariyasi .........245
80- §. Frank va Gers tajribasi .......................................................248
81- §. Atom spektridagi qonuniyatlar. Balmerning
umumlashgan formulasi ...................................................251
82- §. Kombinatsion prinsip. Bor nazariyasining
kamchiliklari ...................................................................252
Takrorlash uchun savollar .................................................256
Masala yechish namunalari ...............................................257
Mustaqil yechish uchun masalalar ......................................259
83- §. Moddalarning tolqin xususiyatlari.
Lui de-Broyl gipotezasi ....................................................259
84- §. Geyzenbergning noaniqlik munosabatlari ..........................262
85- §. Kvant mexanika haqida tushuncha .....................................263
86- §. Atom sistemasini xarakterlovchi kvant sonlar. Spin ............265
87- §. Pauli prinsipi. Medeleyevning kimyoviy elementlari
davriy sistemasining fizikaviy tushuntirilishi .......................268
Takrorlash uchun savollar .................................................270
Masala yechish namunalari ...............................................271
Mustaqil yechish uchun masalalar ......................................274
88- §. Spontan va majburiy nurlanishlar. Yoruglikni
kuchaytirish prinsipi .........................................................275
89- §. Lazerlar ........................................................................278
90- §. Lazer nurlanishining xossalari. Lazerlarning
qollanilishi .....................................................................280
91- §. Optikada nochiziqiy effektlar .............................................283
92- §. Golografiya .....................................................................285
Takrorlash uchun savollar .................................................288
VIII bob. Atom yadrosi fizikasi
93- §. Atom yadrosining tarkibi. Atom yadrosini xarakterlovchi
asosiy kattaliklar ...............................................................289
94- §. Yadroning zaryadi, massasi va radiusini
aniqlash usullari ..............................................................291
95- §. Yadro kuchlari. Yadro modellari haqida tushuncha ...........293
96- §. Yadroning boglanish energiyasi. Massa defekti .................296
Takrorlash uchun savollar .................................................299
Masala yechish namunalari ...............................................299
Mustaqil yechish uchun masalalar ......................................301
97- §. Radioaktivlik. Alfa-, beta- va gamma-nurlar ......................301
98- §. Siljish qoidalari. Neytrino .................................................304
99- §. Radioaktiv yemirilish qonuni. Radioaktiv oila ....................307
Takrorlash uchun savollar .................................................310
Masala yechish namunalari ...............................................310
Mustaqil yechish uchun masalalar ......................................312
100- §. Zarralarni kuzatish va qayd qilish usullari .........................312
101- §. Yadro reaksiyalari. Neytronning kashf etilishi ..................316
383
102- §. Suniy radioaktivlik. Yadro reaksiyalarida saqlanish
qonunlari ........................................................................319
103- §. Yadrolarning bolinishi ..................................................321
104- §. Zanjir yadro reaksiyasi ..................................................324
105- §. Yadro energiyasini olish. Yadro reaktorlari ......................326
Takrorlash uchun savollar .................................................328
Masala yechish namunalari ..............................................329
Mustaqil yechish uchun masalalar ......................................331
106- §. Òermoyadro reaksiyasi ....................................................332
107- §. Yuqori temperaturali plazmani yaratish va uni
saqlab turish. Òokamak .....................................................334
108- §. Yadroviy nurlanish dozasi ..............................................337
109- §. Yadroviy nurlanishning kimyoviy va biologik
tasiri. Biologik himoya ....................................................339
110- §. Radioaktiv izotoplarni olish, ulardan nishonli atomlar
va nurlanishlar manbayi sifatida foydalanish.
Bu sohada Ozbekistonda qilinayotgan ishlar ......................342
Takrorlash uchun savollar .................................................345
IX bob. Elementar zarralar haqida tushuncha
111- §. Elementar zarralar tarkibi .................................................347
112- §. Elementar zarralarni xarakterlovchi kattaliklar.
Antizarralar. Pozitronning kashf etilishi ............................349
113- §. Elementar zarralarning ozaro aylanishlari.
Annigilyatsiya va juftlarningg hosil bolishi ........................352
114- §. Elementar zarralar sinflari ...............................................354
115- §. Elementar zarralarning kvark modeli. Glyuonlar .............357
116- §. Elementar zarralarning ozaro tasir turlari.
Fizikaviy tasir turlarining birlashgan nazariyasi
haqida tushuncha .............................................................359
117- §. Kosmik nurlar haqida tushuncha. Birlamchi
kosmik nurlar .................................................................361
118- §. Ikkilamchi kosmik nurlar. Yadroviy va
elektromagnit kaskadlar ....................................................363
Takrorlash uchun savollar .................................................367
X bob. Olamning yagona fizik manzarasi. Fizikaning jamiyat
taraqqiyotidagi ahamiyati
119- §. Olamning mexanik manzarasi ..........................................368
120- §. Olamning elektromagnit manzarasi ..................................369
121- §. Olamning hozirgi zamon fizik manzarasi .........................370
122- §. Fizika va ilmiy-texnika inqilobi .......................................372
Mustaqil yechish uchun berilgan masalalarning javoblari .............376
Foydalanilgan adabiyotlar ..........................................................378
384
Muharrir Xudoyberdi Polatxojayev
Rassom Shuhrat Odilov
Badiiy muharrir Uygun Solihov
Òexnik muharrir Yelena Òolochko
Musahhih Mahmuda Usmonova
Kompyuterda sahifalovchi Davron Hamidullayev
MUHABBAT HAMDAMOVNA OLMASOVA
FIZIKA
OPTIKA, ATOM
VA YADRO FIZIKASI
3- kitob
Akademik litseylar uchun oquv qollanma
Ikkinchi hashri
BBK 22.343ya722
Bosishga ruxsat etildi 05.07.2010. Bichimi 60
×
90
1
/
16
. Ofset qogozi. Tayms
TAD garniturasi. Shartli b.t. 24,0. Nashr b.t. 23,98. Shartnoma ¹ 682010.
1346 nusxada. Buyurtma ¹ 650.
Ozbekiston Matbuot va axborot agentligining Cholpon nomidagi nashriyot-
matbaa ijodiy uyi. 100129, Toshkent, Navoiy kochasi, 30- uy.
«Shoakbar» xususiy ilmiy ishlab chiqarish tijorat firmasi bosmaxonasida chop
etildi. 100031, Toshkent, Togon Rejametov kochasi, 1 a.
Olmasova M.H.
Fizika optika, atom va yadro fizikasi: Akad. litseylar
uchun oquv qollanma/M.H. Olmasova; B.M. Mir-
zaahmedov tahriri ostida; Ozbekiston Respublikasi oliy
va Orta-maxsus talim vazirligi, Orta maxsus, kasb-hunar
talimi markazi. T.:, Cholpon nomidagi nashriyot-
matbaa ijodiy uyi, 2010
K. 3. 384 b.
O 70
|