Mövzu № 26 - Mühazirəçi: f r. e n., dosent Q. Ü. Ağayev Ədəbiyyat: Ağayev Q.Ü., Cəfərov M. B. Fizika kursu. Bakı, 2016

Mövzu № 26
Işığın maddə ilə qarşılıqlı təsiri
Işığın dispersiyası.
Işığın səpələnməsi.
Işığın udulması.
Işığın təzyiqi.
Dopler effekti.
Rentgen şüalarının maddə ilə qarşılıqlı təsiri.
Koherent (klassik) səpilmə.
Qeyri-koherent səpilmə (Kompton effekti).
Işığın dispersiyası
Məlumdur ki, vakuumda işığın yayılma sürəti , istənilən mühitdə isə . Dalğa bir mühitdən digər mühitə keçəndə rəqs tezliyi dəyişmədiyindən, yəni olduğundan:
Maddənin sındırma əmsalının işığın dalğa uzunluğundan asılı olmasına işığın dispersiyası deyilir. Bu asılılığı funksiyası ilə xarakterizə etmək olar. Bu funksiyanı Koşi açmışdır. Koşiyə görə:
burada a,b və c sabit kəmiyyətlərdir.
Əksər hallarda iki hədlə kifayətlənmək olur:
Dalğa uzunluğunun artması ilə n sındırma əmsalı artan sürətlə azalarsa, belə dispersiya normal dispersiya adlanır. Dispersiya adlanan kəmiyyətidə azaldıqca artır.
Təcrübədə işığın dispersiyasını ilk dəfə Nyuton müşahidə etmişdir. Bu təcrübə haqqında məlumat orta məktəb kursunda verilir. Maddənin dispersiyası sındırma əmsalının dalğa uzunluğundan asılı olaraq hansı sürətlə dəyişməsini göstərən fiziki kəmiyyətdir.
Qeyd etmişdik ki, vakuumda elektromaqnit dalğaları eyni sürətlə yayıldığı halda müxtəlif mühitlərdə bu sürət müxtəlif olur və sındırma əmsalı olduğundan olur. Şəffaf mühit üçün olduğundan alırıq.
Bir sıra maddələr üçün olduğu halda, su və spirt üçün olur. Məsələn: su üçün olduğu halda -dir.
Maddə, şüaların bir qismini udarsa, udma oblastı və onun yaxınlığında uzun dalğalar qısa dalğalara nisbətən çox sınır. Belə dispersiya anomal dispersiya adlanır. Anomal dispersiya metalın buxarında müşahidə olunur.
Maksvel nəzəriyyəsinə görə izahı çətin olan bu hadisəni elektron nəzəriyyəsi izah edə bilmişdir. Maksvel nəzəriyyəsində verilmiş mühit üçün olur, amma elektron nəzəriyyəsi -nun dəyişən olduğunu qəbul edir. Doğrudan da, elektrik sahəsi sabit olduqda və ya kiçik tezliklə dəyişdikdə olur.
Cisim üzərinə düşən işıq dalğaları (elektromaqnit dalğaları) atom və molekullara təsir göstərmir. Saniyədə təxminən 1015 dəfə dəyişən elektromaqnit sahəsi atom və molekullardakı elertronları rəqsi hərəkətə gətirir. Bu cür elektrik rəqsində olan dipollar elektrik rezonatoru adlanır. Periodik dəyişən bu dipollar yeni elektromaqnit dalğaları yaradır. Yeni əmələ gəlmiş dalğalar düşən dalğalarla toplanır, və bu dalğalarda rəqslərin yayılma sürətləri, cisim üzərinə düşən ilk dalğaların yayılma sürətindən fərqli olur.
Mühitin dielektrik nüfuzluğunu dəyişməsinin izahına baxaq (elektron nəzəriyyəsinə görə). Cisim üzərinə düşən işıq şüaları təsirindən atom polyarlaşır, bu da neytral atom daxilindəki elektronun tarazlıq vəziyyətindən çıxaraq, atomun dipola çevrilməsi deməkdir. Tarazlıq vəziyyətindən çıxmış belə bir elektron kvazielastiki qüvvə təsirindən müəyyən periodla xüsusi rəqs edəcək. Rəqs edən belə bir elektron rezonatorun rəqs fazası, atomun xüsusi periodu ilə periodik dəyişən xarici qüvvənin tezliyi fərqindən asılı olacaqdır.
(1)
- elektronun məxsusi rəqs tezliyi, - düşən işığın tezliyi.
Bu düstur Zelmeyer düsturu adlanır və -in işığın -dən asılılığını göstərir.
Qrafikdə punktirli xətlər nəzəri olaraq, Zelmeyer düsturuna görə hesablanır. Bütöv əyri isə yod buxarı üçün təcrübədən alınıb.
olanda (1)-dən alınır:
(1)-də tezliyi sıfırdan -dək artdıqda ( olub ) n artır (normal dispersiya), = olanda isə olur, tezliyin sonrakı artması ilə ( olub) yenə n artaraq 1-ə yaxınlaşır. Sonra artdıqca n yenə artır (normal dispersiya).
|