K I R I SH - Механика кириш

K I R I SH
Ma’lumki, jismlarga yorug’lik nuri tushganda ular ko’zga ko’rinadilar. Bu yorug’lik nurlarini yorug’lik manbalari sochadi. Qizigan metall va ko’mir, gaz alangalarini yorug’lik manbalari sifatida qarash mumkin. YOrug’lik elektr razryadlar jarayonida ham sochiladi, shuningdek ko’p moddalar yorug’lik, rentgen va boshqa nurlar ta’sirida lyuminessensiya sababli nurlanadilar.
YOrug’lik chiqarish jarayonini o’rganish shuni ko’rsatdiki, yorug’likni elementar manbalari - atomlar, molekulalar va elektronlardir. Agar atom yoki molekulaga ma’lum energiya berilsa, u uyg’ongan holatga o’tadi va bunday atom yoki molekula ma’lum chastotali yorug’lik to’lqinini chiqarish qobiliyatiga ega bo’lib qoladi. Atom yoki molekulani uyg’onish darajasiga qarab u har xil chastotali yorug’lik to’lqinini chiqaradi. SHu sababli atom va molekulaning nur sochish sohasi infraqizil, ko’zga ko’rinadigan va ultrabinafsha sohada yotadi. SHuninng uchun keng ma’noda yorug’lik infraqizil, ko’zga ko’rinadigan va ultrabinafsha nurlar to’plamidir. Bu nurlanishlarning tabiatini o’rganadigan fanga optika deyiladi va nurlanishlar spektriga optik spektr deyiladi.
1-§. YORUG’LIKNING TABIATI HAQIDA TO’LQIN VA KVANT TASAVVURLAR
Optikaning rivojlanish jarayonida yorug’lik tabiati haqida ikki qarama-qarshi nazariya vujudga kelgan. Birinchi nazariyaga ko’ra, yorug’lik tabiati to’lqin xarakterga ega. Bu sohada birinchi bo’lib Robert Guk, Xristian Gyuygens, Tomas YUng, Arago, Koshi, Frenel kabi olimlar ko’plab ish qildilar. Keyinchalik ularning ishlari ingliz olimi Maksvell tomonidan ishlab chikilgan elektromagnit nazariyaga asos bo’ldi va yorug’likning elektromagnit nazariyasi yaratildi. Bu nazariyaga ko’ra yorug’lik to’lqinlari ko’ndalang to’lqinlar bo’lib, elektr vektori va yorug’likning tarqalish tezligi s o’zaro perpendikulyardir. YOrug’likning to’lqin nazariyasi asosida yorug’lik interferensiyasi, yorug’lik difraksiyasi, yorug’likning qutblanishi bilan bog’langan barcha hodisalar to’g’ri tushuntiriladi.
YOrug’likning to’lqin nazariyasi bilan bir qatorda yorug’likning kvant nazariyasi ham rivojlandi. Bu sohada I.Nyutonning g’oyalari va ishlari katta ahamiyatga ega. I.Nyuton o’zi kuzatgan yorug’lik dispersiyasi va boshqa hodisalarni tushuntirishda yorug’lik juda kichik zarralar — korpuskulalar oqimidan iborat degan g’oya asosida tushuntirgan edi. Bu nazariya keyinchalik yanada rivojlantirildi va u asosda XX asrda yorug’likning foton yoki kvant nazariyasi yaratildi. Bu nazariyaga ko’ra yorug’lik elementar zarralar — fotonlar oqimidan iborat deb qaraldi, absolyut qopa jism qonunlari fotoeffekt, Kompton effekti shu nazariya asosida tushuntirildi. YOrug’likning foton nazariyasi kvant mexanikasi asosida vujudga keldi. SHu sababli yorug’likni foton nazariyasi yana yorug’likning kvant nazariyasi deb ham ataladi.
2-§. YORUG’LIKNING TO’LQIN XOSSALARI. YORUG’LIK INTERFERENSIYASI
Oddiy sharoitlarda fazoda bir vaqtning o’zida juda ko’plab yorug’lik to’lqinlari tarqaladi. Bu to’lqinlar har xil manbalardan chiqayotgan yoki har xil predmetlar yuzalaridan qaytayotgan va sochilayotgan bo’lishi mumkin. Kundalik hayotdagi tajribalardan bilamizki, juda ko’plab tarqalayotgan yorug’lik to’lqinlari bir-biriga xalaqit bermay fazoda tarqaladi, shu sababli biz predmetlarni ko’rganda ularni o’zini bo’zilmagan holda ko’ramiz. YOrug’lik to’lqinlarini bunday tarqalishiga sabab sho’ki, yorug’lik elektromagnit to’lqinlarning muhitga ta’siri shu muhitda boshqa elektr va magnit maydonlarning borligidan qat’iy nazar ro’y beradi. Bundan har xil elektromagnit to’lqinlarning elektr va magnit maydonlari bo’shlikda tarqalganda o’zlarini kuchlanganliklarini, harakat yo’nalishini va boshqa xarakteristikalarini o’zgartirmaydilar degan xulosaga kelamiz. Bu xaqikatda shunday ro’y beradi. Buni superpozitsiya prinsipi deb ataladi. Superpozitsiya prinsipi bajarilganda fazoda bir vaqtda tarqalayotgan elektromagnit to’lqinlarning ye va N kuchlanganliklari o’zaro algebraik ravishda qo’shiladilar, lekin ikki yorug’lik to’lqinining tebranishlarining fazalar ayirmasi vaqt bo’yicha o’zgarmas bo’lsa, bu prinsip bajarilmaydi. Bu to’lqinlarni kogerent to’lqinlar deyiladi. Kogerent to’lqinlar qo’shilganda fazoning bir qismida yorug’likni kuchayishi ya’ni maksimumi, boshqa qismlarida yorug’likni
susayishi, ya’ni minimumi kuzatiladi. Bunday hodisaga yorug’lik to’lqinlarining interferensiyasi deyiladi. YOrug’lik interferensiyasi faqat kogerent yorug’lik to’lqinlari qo’shilganda ro’y beradi.
Kogerent to’lqinlarni kogerent manbalar sochadi. Ammo tabiatdagi barcha yorug’lik manbalari o’zaro kogerent bo’lmaydi. SHu sababli birinchi marta yorug’lik interferensiyasini kuzatish uchun sun’iy usuldan foydalanganlar, ya’ni bir manbadan chiqayotgan yorug’likni ko’zgu, linza yordamida yoki boshqa usulda ikkiga ajratib, so’ng uchrattirganlar. Bunday usuldan Frenel, YUng, Lloyf, Bete, R. Pol kabi olimlar foydalanganlar. Misol tariqasida YUng sxemasini ko’ramiz. T.YUng bir tirqishdan tarqalayotgan yorug’lik yo’liga ikki tirqishli to’siq qo’ydi. Natijada to’siqdan so’ng yorug’lik ikki mustaqil dasta sifatida tarqaladi.
Mustaqillik - davlatning ichki va tashqi ishlarda boshqa davlatlarga qaram boʻlmay faoliyat koʻrsatishi. M. tamoyillariga rioya etish davlatlararo oʻzaro munosabatlarda yetakchi, hukmron qoidadir. Har bir davlatning mustaqilligini tan olish oʻzaro tinchtotuv yashashning prinsiplaridan biridir.
Bu ikki yorug’lik bir manbadan chiqayotgan bo’lgani uchun o’zaro kogerent bo’ladi va ekranda interferensiya maksimumlari va minimumlari kuzatiladi. Agar ekranda uchrashayotgan ikki kogerent yorug’lik to’lqinlarining optikaviy yo’llari farqi
juft sonli
to’lqin o’zunligiga teng bo’lsa
(2.1)
interferensiya maksimumi kuzatiladi. YOzilgan (2.1) shart interferensiya maksimumlari sharti deyiladi. Agar ekranda uchrashayotgan ikki kogerent yorug’lik to’lqinlarining optikaviy yo’llari farqi toq sonli to’lqin o’zunligiga teng bo’lsa
(2.2)
interferensiya minimumlari kuzatiladi. YOzilgan (2.2) ifoda interferensiya minimumlari sharti deyiladi.
Interferensiya hodisasini hayotda biz uchratib turamiz. Masalan, suv yuzidagi yupqa yog’ yoki moy qatlamlariga yorug’lik tushganda ularning tovlanishini ko’ramiz. Bu hodisaga optikada yupka plastinkalar rangi deb
nom berilgan. Bunday rangli tovlanishlar sovun pufaklarida juda yupqa neft pardalarida, eski shisha yoki metallar sirtida ham kuzatiladi.
Neft (turkcha neft, fors, neft), qoramoy - suyuq yonuvchi qazilma boylik, organik birikmalarning , asosan, uglevodorodlarning murakkab aralashmasidan iborat modda. Yer yuzasidan, asosan, 1,2-2,0 km chukurlikdagi yer osti gumbazlarining gʻovak yoki seryoriq togʻ jinslari (qum, qumtosh, ohaktoshlar)da joylashgan.
Agar yupqa shaffof plyonkani yoritsak, unda ham shunday hodisani ko’ramiz. Buning sababi shundaki, yorug’lik yupqa plastinkaning ikki sirtidan qaytganda yorug’lik to’lqini ikki kogerent dastani vujudga keltiradi. Bu dastalar o’zaro uchrashib interferensiyani beradi. Bunda hosil bo’lgan interferension manzaralar lokallangan manzaralar deyiladi. CHunki ular faqat parda sirtiga yaqin sohada kuzatiladi. Interferensiya hodisasi aniq o’lchashlarda, fizik tajribalarda, sanoatda, texnikada va yana juda ko’p sohalarda keng qo’llaniladi. Interferensiya hodisasiga asoslanib ishlovchi maxsus optik asboblar - interferometrlar yasalgan.
3-§. YORUG’LIK DIFRAKSIYASI
Yorug’likni fazoda tarqalishini kuzatib yorug’lik to’g’ri chiziq bo’ylab tarqaladi degan xulosaga kelamiz. Hakikatdan ham, biror teshikdan yorug’lik o’tsa, u uzun nur konusini hosil qiladi. Agar shu teshikni yana kichraytirsak, u holda yorug’lik teshikdan sfera bo’ylab tarqaluvchan bo’ladi. Bu hodisani birinchi bo’lib italyan olimi Grimaldi kuzatgan va uni yorug’lik difraksiyasi deb atagan. Umuman, yorug’lik difraksiyasi deb yorug’likni tor teshiklardan va to’siq chetidan o’tganda to’g’ri chiziqli tarqalishining bo’zilishiga aytiladi. Gyuygens yorug’likni tarqalish jarayonini tushuntirish uchun bir prinsipni bayon etdi. Bu prinsipni ma’nosi shunday:
yorug’lik to’lqini kelib tebratgan har bir nuqta o’z navbatida manba bo’lib elementar yorug’lik to’lqinlarini tarqatadi. Gyuygens prinsipini kamchiligi shundaki, elementar to’lqinlarni qo’shganda ularni fazalarini hisobga olmaydi, holbuki bu to’lqinlarning fazalari har xil bo’ladi. Bu kamchilikni Frenel to’ldirdi va elementar to’lqinlarni fazalarini hisobga oldi. Natijada Gyuygens-Frenel prinsipi vujudga keldi, uni ma’nosi shunday:
chegaralangan yorug’lik to’lqinlari fronti tarqalganda hamma nuqtalardan chiqayotgan elementar to’lqinlar interferensiya natijasida bir-biri bilan qo’shilishib ketgan fazoning qismida qorong’ulik kuzatiladi.
Frenel yorug’lik difraksiyasini tushuntirish uchun o’tayotgan to’lqin frontini elementar to’lqinlar manbai bo’lgan zonalarga ajratdi va ularning biror nuqtadagi ta’sirini ko’rib chiqdi. Optikada bu zonalarni Frenel zonalari deb ataladi. Frenel shu usul bilan yorug’likni to’g’ri chiziq bo’ylab tarqalishini ham tushuntirdi. Difraksion hodisalar o’z xarakteriga qarab ikki sinfga bo’linadi. Birinchi sinfga kuzatuvchi nuqta ekran ( to’siq )dan ma’lum masofada joylashgan holdagi difraksion hodisalar kiradi. Bu xil difraksion hodisalar birinchi marta Frenel tomonidan o’rganilgan bo’lgani uchun Frenel difraksiyasi deyiladi. Ikkinchi sinfga ekran (to’siq) kuzatuvchi nuqtadan cheksiz masofada bo’lgan hol, ya’ni parallel nurlardagi difraksion hodisalar kiradi. Bu xil difraksion hodisalarni birinchi marta Fraungofer o’rgangan. SHu sababli bunday difraksiyalarni Fraungofer difraksiyasi deyiladi.
Frenel difraksiyasini doiraviy teshikdan yorug’lik o’tganda ko’ramiz. Doiraviy teshikni Frenel zonalariga bo’lamiz. Masalan, doiraviy teshikda 3 ta zona joylashgan. A nuqtada difraksion manzarani kuzatamiz. Bunda umumiy qoida shunday: agar doiraviy teshikda juft zonalar joylashsa, A nuqtada ( markazda ) qorong’ulik bo’ladi. Agar doiraviy teshikda toq zonalar joylashsa, A nuqtada ( markazda ) yorug’lik bo’ladi. Biz ko’rayotgan holda doiraviy teshikda 3ta zona joylashgani uchun A nuqtada yorug’lik bo’ladi.
Difraksiya hodisasiga asoslanib maxsus asboblar yasalgan. SHunday qurilmalardan birini difraksion panjara deyiladi. Difraksion panjara deb, bir-biridan teng masofalarda turgan ko’p tirqishlardan tuzilgan asbobga aytiladi. Difraksion panjaradagi parallel joylashgan tirqishlardan yorug’lik o’tganda Fraungofer difraksiyasi kuzatiladi. Difraksion panjaradagi bitta tirqishning eni b bo’lsa, ikki tirqish orasidagi to’siq eni a bo’lsa, ularning yig’indisiga difraksion panjara doimiysi yoki davri d deyiladi. Tirqishlar soni N va panjara doimiysi d o’zaro shunday bog’langan:
(3.1)
Ikki qo’shni tirqishdan o’tgan yorug’lik to’lqinlarining o’zaro yo’l farqi
(3.2)
ga teng bo’lib, bu yerda
- difraksiya burchagi .
Difraksion panjara uchun yorug’likning kuchayishi, ya’ni maksimum sharti quyidagicha bo’ladi:
(
) (3.3)
Difraksion panjara uchun minimumlar sharti :
(
) (3.4)
(3.3) va (3.4) ifodalardagi
lar mos ravishda maksimum va minimumlar tartibi. Difraksion panjara hosil qilgan manzarada yana qo’shimcha minimumlar va ular orasida ikkilamchi maksimumlar ham kuzatiladi.
4-§. YORUG’LIKNI QUTBLANISHI
YOrug’likning elektromagnit nazariyasiga ko’ra yorug’lik to’lqinlari ko’ndalang to’lqinlardir. SHu sababli yorug’lik to’lqinining elektr
va magnit
vektorlari nur yo’nalishiga nisbatan har xil orientatsiyada bo’lishi mumkin. Optikada bunday yorug’likni tabiiy yorug’lik deyiladi. Lekin yorug’lik to’lqinida tebranishlar yo’nalishi biror tarzda tartiblangan bo’lishi ham mumkin. Bunday yorug’likni qutblangan yorug’lik deyiladi. Agar yorug’lik vektorining tebranishlari faqat bitta tekislikda yuz berayotgan bo’lsa, bunday yorug’likni yassi yorug’lik deb ataladi. Bunda
vektor tebranadigan tekislikni tebranish tekisligi deyiladi. Unga tik bo’lgan
vektor tebranadigan tekislikka qutblanish tekisligi deyiladi. YAssi qutblangan yorug’likni tabiiy yorug’likdan qutblagich yoki polyarizatorlar deb ataluvchi asboblar yordamida hosil kilinadi. Qutblagichga, ya’ni polyarizatorga misol qilib maxsus qirqilgan turmalin kristalini ko’rsatish mumkin. Hosil kilingan qutblangan yorug’likni analizatorlar deb ataluvchi asboblar yordamida tekshiriladi.
Ikki qutblovchi asbobdan o’tgan yorug’lik intensivligi J, shu asboblar tekisliklari orasidagi burchakning kosinusi kvadratiga proporsional bo’ladi:
. (4.1)
Bu qonunni Malyus qonuni deyiladi.
Tajribalar shuni ko’rsatadiki, yorug’lik qaytganda va singanda ham qutblanar ekan. YOrug’lik qaytganda shunday burchak bor-ki, uning uchun
(4.2)
bajarilsa, qaytgan yorug’lik to’la qutblangan bo’ladi. Bu ifodada
ikki muhitning nisbiy sindirish ko’rsatkichi. Bu qonunni Bryuster qonuni deyiladi. To’liq
qutblanish burchagida qaytgan va singan nurlar o’zaro to’g’ri burchak tashqil etadilar.
Bryuster qonuni elektr tokini o’tkazuvchi metallardan yorug’lik nur qaytganda bajarilmaydi. Buqonun yorug’lik dielektriklardan qaytgandagina bajariladi.
5-§. GEOMETRIK OPTIKA TUSHUNCHALARI
YOrug’lik to’lqinlari tarqalganda Poyting vektori yo’nalishi bo’yicha tarqaladi. Bu yo’nalishni odatda yorug’lik nuri deb ataladi. SHu yorug’lik nuri haqidagi tushunchaga asoslanib ko’p optik hodisalarni ko’rib chiqish mumkin. Optikaning bu tushunchaga asoslangan bo’limi geometrik optika deyiladi. Geometrik optika prinsiplari asosida linzalar, ko’zgulardan to’zilgan optik asboblarda nurning yo’li matematik ravishda hisoblanadi. Misol sifatida yupqa linzada tasvirni yasash va uni fokus masofasini keltiramiz:
(5.1)
bu yerda
F – fokus masofasi,
a1 va
a2 – optik markazdan buyumgacha va tasvirgacha bo’lgan masofalar.
Linzalar uchun linzaning optik kuchi D tushunchasi kiirtilgan. Linzaning optik kuchi (havoda)
D (5.2)
bo’ladi. Linzani optik kuchining birligi 1 dioptriya (1 dptr) bo’lib, u fokus masofasi 1 metr bo’lgan linzaning optik kuchiga teng.
Metr (belgilanishi: m; grekcha μέτρον - o'lchov) - SI dagi uzunlik o'lchov birligi. 1 metr - yorug'lik nurining vakuumda, 1/299 792 458 soniya ichida bosib o'tgan masofasiga teng.
Mikroskop ikki optik asbob — ob’ektiv va okulyardan to’zilgan. Birinchi qisqa fokusli linza ob’ektiv rolini o’ynaydi, ikkinchi qisqa fokusli linza okulyar rolini o’ynaydi. Mikroskopni kattalashtirishi shunday ifodalanadi:
(5.3)
bu yerda — ob’ektivdan tasvirgacha bo’lgan masofa, f1 — ob’ektiv fokus masofasi, f2 — okulyar fokus masofasi, a0 — eng yaxshi ko’rish masofasi (25sm).
Hozirgi vaqtda juda ko’p optik asboblar yasalgan va ular ko’plab sohalarda ishlatiladi. Misol sifatida geodeziyada ishlatiladigan optik asboblarni nomlarini keltiramiz: nivelir, teodolit, fototeodolit va boshqalar.
Nivelir yordamida yer sirtidagi biror nuqta balandligini boshqa aniq nuqta yoki boshlang’ich nuqta balandligiga yoki dengiz sathiga nisbatan aniqlanadi.
6-§. YORUG’LIK OQIMI. FOTOMETRIK KATTALIKLAR
Optik diapazonga to’g’ri keladigan elektr magnit to’lqinlarining energetik parametrlarini o’lchash bilan shug’ullanadigan optikaning bo’limiga fotometriya deyiladi. Soddaroq qilib aytganda, ko’zga ko’rinadigan yorug’lik ta’sirlarini o’lchash bilan shug’ullanadigan optikaning bo’limi fotometriya deyiladi. Fotometriya – yorug’lik energiyasining oqimi, yorug’lik kuchi, yoritilganlik, ravshanlik, yorituvchanlik kabi fizik kattaliklar bilan ish ko’radi.
Ko’zga ko’rinadigan yorug’lik nurlari spektral tarkibigagina bog’liq bo’lmay, ko’zning yorug’lik spektriga bo’lgan sezgirligi (ko’rish funksiyasi U) ga ham bog’liq. SHu sababli ko’zning nisbiy spektral sezgirligi degan tushuncha kiritilib, bu tushuncha matematik shaklda
(6.1)
kabi yoziladi, bunda
- ko’zning nisbiy sezgirligi,
- ko’zning ma’lum to’lqin uzunligidagi nurga bo’lgan maksimal ko’rish funksiyasi. Normal ko’z uchun
to’lqin uzunligida
.
YOrug’lik oqimi F deb biror yuzadan vaqt birligi ichida o’tuvchi yorug’lik energiyasini ko’rsatuvchi fizik kattalikka aytiladi, ya’ni :
, (6.2)
bunda
Q – yorug’lik
energiyasi,
t – vaqt. YOrug’lik oqimining birligi lyumen (Lm) bo’lib, u 1 kd li yorug’likning 1 steradian fazoviy burchak bo’yicha yuborilgan oqimidir:
. (6.3)
YOrug’lik kuchi
. (6.4)
YOrug’lik oqimi bir tekis tarqalgan holda
(6.5)
bo’ladi.
YOrug’lik kuchi birligi Sobiq Ittifoq metrologiya ilmiy tekshirish institutining fotometrik laboratoriyasida yasalgan yorug’lik etalonining yuzasidan normal yo’nalishda chiqayotgan yorug’lik kuchining qismiga teng. Bu birlikka kandela (kd) deyiladi. Bu yorug’lik kuchining yangi etaloni bo’lib, xalqaro bir shamning (eski etalonning) yorug’lik kuchi 1.005 kd ga teng.
YOritilganlik yuza birligiga perpendikulyar tushayotgan yorug’lik oqimi bilan xarakterlanadi, ya’ni
. (6.6)
YOritilganlik birligi lyuks (Lk) bo’lib, u 1m2 yuzaga tekis perpendikulyar tushayotgan 1 Lm oqimga mos keladigan yoritilganlikdir:
. (6.7)
Ravshanlik deb, yuza birligidan yuzaga kelgan perpendikulyar yo’nalishda har bir kvadrat metridan 1 kd yorug’lik kuchi beradigan yuzaning ravshanligi olinib, ravshanlik birligi -
bo’ladi. Demak, ravshanlik
. (6.8)
Bu yerda
- yorug’lik nuri yo’nalishi bilan shu yorug’lik tarqatayotgan yuzaga o’tkazilgan perpendikulyar orasidagi burchak.
SHuni ta’kidlab o’tish kerakki, yorug’lik birliklarining tajribada aniqlash va uni qayta takrorlash murakkab ish bo’lib, diqqat bilan ishlashni talab qiladi. Miqdoriy yorug’lik o’lchashlari, ayniqsa, spetrning turli sohalaridagi o’lchashlarr hozirga qadar ishlanib kelinmoqda va mukammallashtiritmoqda.
7-§. YORUG’LIK DISPERSIYASI
YOrug’lik dispersiyasi deb, moddaning sindirish ko’rsatkichini yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’liqligidan yuz beradigan hodisalarga aytiladi. YOrug’lik dispersiyasini matematik ravishda shunday yozish mumkin:
(7.1)
Bu formulada
yorug’lik to’lqining chastotasi.
Agar chastota ortishi bilan absolyut sindirish ko’rsatkichi ortib borsa, bunday dispersiya normal dispersiya deyiladi, aksincha chastota ortib borishi bilan chastota kamaysa, bunday dispersiya anomal dispersiya deyiladi.
YOrug’lik dispersiyasini birinchi marta 1672 yilda ingliz olimi I.Nyuton kuzatgan. U shisha prizmadan oq yorug’lik o’tganda rangli spektr hosil bo’lishini aniqlagan. YOrug’lik dispersiyasini sindirish ko’rsatkichni aniqlaydigan har qanday usul bilan kuzatish mumkin. Masalan, prizmalardan yorug’lik o’tganda, to’la ichki qaytish hodisasi ro’y berganda va interferension asboblar yordamida. Umumiy holda, yorug’lik dispersiyasi ro’y berganda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish ko’rsatkichi orta boradi. Bunga normal dispersiya deyiladi. Lekin shunday hollar ham kuzatiladiki, bunda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish kursatkichi ham kamayadi. Bunday dispersiyaga anomal dispersiya deyiladi. Odatda anomal dispersiya yorug’likni yutilish sohasida kuzatiladi.
Dispersiya sababli oq yorug’lik sindiruvchi muhitdan o’tganda turli to’lqin uzunlikli monoxromatik nurlarga ajraladi. Agarda bu hodisani ekranda kuzatsak, turli rangdagi yo’llar - ya’ni dispersiya spektrini yoki optik spektrni ko’ramiz. Odatda, optik spektrlar maxsus asboblar - spektrometr va spektrograflarda hosil kilinadi. Spektrlarning tashqi ko’rinishi yorug’lik manbaining xossalariga bog’liq bo’ladi.
Optik spektrlar 3 turga bo’linadilar:
1. Tutash spektrlar.
2. CHiziqli spektrlar.
3. Yo’l-yo’l spektrlar.
YOrug’lik manbai cho’g’langan qattiq va suyuq jismlar, siqilgan gazlardan iborat bo’lsa, kuzatiladigan spektr tutash spektrdan iborat bo’ladi. CHiziqli spektrlarni uyg’ongan alohida atomlar, yo’l-yo’l spektrlarni uyg’ongan alohida molekulalar chiqaradi. Optik spektrlar yordamida moddalarni analiz qilish, atom va molekulalarni tuzilishini o’rganish va boshqa ko’p ilmiy ishlar qilish mumkin. Bu sohaga spektral analiz deyiladi. Hozirgi vaqtda yorug’lik dispersiyasini kvant mexanikasi asosida tushuntiriladi.
8-§. YORUG’LIKNING KVANT NAZARIYASI. FOTONLAR
Hozirgi vaqtda ko’p optik hodisalarni faqat yorug’likni kvant nazariyasi asosida tushuntirish mumkin. Masalan, absolyut qora jismning nurlanishi, fotoeffekt, Kompton effekti va boshqalar. YOrug’likni kvant nazariyasini yaratishda A.Eynshteynning «yorug’lik kvantlari» mavjud degan g’oyasi rol o’ynadi, shunga ko’ra yorug’likni elementar zarrachalar — fotonlar oqimidan iborat deb qaraldi. Eynshteynning gipotezasi qator tajribalarda tasdiqlandi. YOrug’lik zarralari — fotonlarning mavjudligi tajribalarda tasdiqlangandan so’ng yorug’likni foton nazariyasi yoki kvant nazariyasi vujudga keldi. Bu nazariya optika tarixida bo’lgan korpuskulyar nazariyani eslatadi. Bu yorug’likning kvant nazariyasiga ko’ra bitta foton quyidagi energiyaga ega bo’ladi :
(8.1)
bunda h — Plank doimiysi, - yorug’lik chastotasi.
Foton massasi uchun shunday formula mavjud:
(8.2)
bu yerda s — vakuumda yorug’likning tarqalish tezligi. |
Bu formula harakatdagi foton massasi uchun o’rinli. Demak, foton tinchlikdagi massaga ega emas. Foton yutilganda uning massasi va energiyasi moddaning zarralariga beriladi. Foton impulsi quyidagiga teng:
. (8.3)
Fotonning vakuumdagi tezligi s . Demak, yorug’likni ham to’lqin, ham zarracha sifatida ko’rish mumkin. Optikada buni dualizm deb ataladi.
9-§. LAZERLAR
Moddadan yorug’lik o’tganda u yutiladi va sochiladi. Bu hodisalar optikada juda yaxshi o’rganilgan. Hozir bu jarayonlarga teskari bo’lgan hodisa, ya’ni moddadan yorug’lik o’tganida uning kuchayishi ham ro’y berishi aniqlandi. Bunday asboblar lazerlar deb ataladi. Ushbu jarayonni amalga oshishi mumkinligini birinchi marta 1915 yilda Eynshteyn aytgan. A.Eynshteyn ( o’z-o’zidan ) spontan nurlanish bilan birga induksiyalangan yoki majburiy nurlanish bo’lishi ham mumkinligi haqida bashorat qilgan. Lazerda yorug’likning kuchayishi moddadan o’tayotgan yorug’lik tomonidan indo’ksiyalangan nurlanish ta’sirida yuz beradi. Optik lazerlar birinchi marta 1960 yilda qurilgan. Hozirgi vaqtda lazerlar juda keng chastotalar sohasida ( ko’zga ko’rinadigan sohalardan millimetr to’lqinlargacha) ishlab chiqilgan. Lazerlarda aktiv muhit sifatida yuzlab moddalar ( gazlar - geliy va neon aralashmasi, qattiq jismlar – yoqut va h.k. ) qo’llaniladi. Agarda lazerda ishchi modda sifatida yoqut ( rubin ) ishlatilsa, u impuls rejimda ishlaydi va qisqa vaqtda katta quvvat beradi. Masalan, 10 sekundda 108 vatt energiya beradi. Bunday impulslarda energiya oqimini zichligi 1sm2 da 108 vatt bo’ladi. Bunday lazerlar bilan o’ta qattiq metallarni, olmoslarni teshish mumkin. Hozir lazerlar juda ko’p sohalarda, masalan, ilmiy ishlarda, meditsinada, aloqa xizmatida, qurilishda harbiy sohada keng ishlatiladi.
5-BO’LIM
ATOM VA YADRO FIZIKASI.
KIRISH
Hozirgi zamon atom fanining, texnikaning va energetikaning ulkan yutuqlari – atom va yadro fizikasining intensiv rivoshlanishi natijasidir. Hozirgi zamon atom va yadro fizikasi modda tuzilishi haqidagi ta’limotning negizi hisoblanadi. Bundan tashqari, nafaqat modda ( gazlar, suyuqliklar va qattiq jismlar ), balki materiyaning boshqa turlari ham atomistik tabiatga ega. SHuning bilan bir qatorda materiya harakati ham atomistik qonunlar bilan aniqlanadi. Aytilganlardan, materiya tuzilishi va harakati haqidagi atomistik ta’limot hozirrgi zamon fizikasida hukmron ta’limotdir, degan xulosa kelib chiqadi.
Atom va yadro fizikasi mikrodunyo ( kvant ) fizikasining boshlanishi desak ham bo’ladi. SHu tufayli atom fizikasi – atom va u bilan bog’liq hodisalar fizikasini o’rganuvchi fan ekan.
1-§. ATOM TUZILISHI NAZARIYASIGA KIRISH
Atom tuzilishi haqidagi yangi tasavvurlar birinchi bor 1904-yilda nazariy yo’l bilan Tomson tomomidan kashf qilingan. Uning hisoblashicha atomning radiusi - 1 Angstrem tartibida ekan.
1911-yilda Rezerford -zarrachalar bilan o’tkazilgan tajriba natijalariga asoslanib, Tomson modelining noto’g’ri ekanligini isbotladi. Rezerford modeliga asosan, atom markazida musbat yadro va bu yadroning atrofida, Quyosh atrofidagi planetalar kabi, manfiy zaryadlangan elektronlar aylanadi, atomning 99 % massasi yadroda jamlangan. Bu modelni atomning planetar modeli deb atalgan. Keyinroq bu modelning ham kamchiliklari borligi aniqlangan.
Bor Rezerford modeli kamchiliklarini hisobga olib, o’zining uchta postulatlarini ta’rifladi.
-
Elektronlar yadro atrofida ma’lum statsionar orbitalarda aylanib, bu orbitalarga diskret energiyalar to’g’ri keladi;
-
Atom yoki undagi elektronlar bir statsionar m-holatdan ikkinchi n- holatga o’tganda o’zidan nur chiqaradi yoki nur yutadi. Ushbu nurning chastotasi
(1.1)
shartdan topiladi.
-
Orbita bo’ylab yadro atrofida harakatlanayotgan elektronning impuls momenti Plank doimiysiga karralidir:
(1.2)
bu yerda
butun sonlar,
- Plank doimiysi.
Bor o’z postulatlarini eng oddiy atom sistemasi – vodorod atomi nazariyasini yaratish uchun qo’llagan va uning asosida
(1.3)
kattalik – birinchi Bor orbitasining radiusi aniqlangan.
2-§. To’lqin-zarra dualizmi. Lui-de-Broyl gipotezasi. Kvant mexanikasi haqida tushuncha
1924-yilda fransuz fizigi L.V.de-Broyl yorug’lik kabi barcha mikrozarralar korpuskulyar xususiyatga ega bo’lishi bilan birgalikda, to’lqin xususiyatga ham ega bo’ladi, degan farazni ilgari surgan. Uning g’oyasiga ko’ra, yorug’lik tezligidan ancha kichik bo’lgan tezliklar bilan harakatlanadigan zarrachalar to’lqin uzunligi
(2.1)
bilan aniqlanadi, agar zarra yorug’lik tezligiga yaqin tezlik bilan harakatlansa, uning to’lqin uzunligi
(2.2)
bilan aniqlanadi.
Mikrozarralar dunyosining o’ziga xos xususiyatlaridan biri – diskret energetik sathlarning mavjudligidir. Buni faqat kvant mexanikasi tushuntirib bera oladi. Demak, mikrozarralar dunyosini va ularning harakatlarini faqatgina kvant fizikasi asosida tushuntirish mumkin ekan. Kvant mexanikasi esa kvant fizikasining matematik apparatidiar.
Diskret holatlarning mavjudligini kvant mexanikasining asosiy tenglamasi – SHredinger tenglamasini yechib hosil qilish mumkin. SHredinger tenglamasining yechimi bo’lgan (psi) - to’lqin funksiya yordamida mikrozarralarning harakati haqida ma’lumotlarni olish mumkin. U mikrodunyodagi zarralarning holat funksiyasi hisoblanib, zarralarning kvant holatlari bo’yicha taqsimotini aks ettiradi.
3-§. ELETRON SPINI. ATOM SISTEMASINI XARAKTERLOVCHI KVANT SONLARI. PAULI PRINSIPI
YAdro atrofida orbita bo’ylab aylanayotgan elektron impuls momentiga ega bo’lib, u orbital moment ( ) deb yuritiladi. Uning modulini
(3.1)
orqali topiladi. Buerdagi l kattalik orbital kvant soni bo’lib, u ( n – bosh kvant soni ) qiymatlarni qabul qiladi.
Elektron orbital momentini Z o’qidagi proeksiyasi uchun
(3.2)
o’rinli bo’ladi. Bu yerdagi
m magnit kvant soni deb atalib, u
qiymatlarni qabul qiladi.
Energetik sathlarning ajralishini tushuntirish uchun 1925-yilda Gaudsmit va Ulenbeklar elektronlar xususiy orbital moment ( spin – s )ga ega bo’lishi to’g’risidagi farazni ilgari surdilar. Keyinchalik tajribalar elektronning spini mavjudligini isbotladi. Spin
(3.3)
asosida aniqlanadi, bunda
s – cpin kvant soni bo’lib, elektron uchun
ga teng.
Kvant mexanikasining qonunlaridan yana biri Pauli prinsipi hisoblanadi. Bu prinsip quyidagicha ta’riflanadi: Atomda yoki biron-bir kvant sistemada to’rtta n, l, m ,s kvant sonlariga ega bo’lgan ikkita elektron bitta kvant holatida bo’lishi mumkin emas. Mendeleev davriy sistemasining to’ldirilishida Pauli prinsipi asosiy rol o’ynaydi.
4-§. ATOM YADROSINING TARKIBI
Rezerford tajribalaridan yadro atomning asosiy massasini o’zida mujassamlashtirgan musbat zaryadli zarra ekanligi aniqlandi. 1919-yilda Rezerford elektrondan keyingi elementarr zarracha - protonni kashf etdi. Proton massasi elektron massasidan 1836,1 marta katta bo’lgan, elektr zaryadi elektron zaryadiga, spini esa
ga teng bo’lgan musbat zaryadli turg’un elementar zarra.
1920-yili Rezerford massasi proton massasiga teng bo’lgan neytral zarracha mavjudligini taxmin qildi va u 1932-yilda ingliz fizigi D. CHedvik tomonidan aniqlandi. Bu zarrachani neytron deb ataldi. Keyinroq atom yadrosi proton va neytronlardan tuzilgan deb, ularni birgalikda nuklonlar deb nomlandi.
YAdrodagi nuklonlar soni A yadroning massa soni bo’lib, neytronlar soni
(4.1)
dan topiladi, bunda Z - protonlar soni.
YAdroni belgilash uchun ZXA belgilash ishlatiladi.
YAdrodagi protonlar soni o’zgarmaydigan yadrolar guruhiga izotoplar deyiladi. Masalan: 1H1, 1H2, 1H3.
YAdrodagi neytronlar soni o’zgarmaydigan yadrolar guruhiga izotonlar deyiladi. Masalan: 1H3, 2He4, 3Li7, 4Be8.
Massa soni o’zgarmasdan qoladigan yadrolar guruhiga izobarlar deyiladi. Masalan: 1H3, 2He3, 18Az40, 20Ca40.
5-§. YADRONING BOG’LANISH VA SOLISHTIRMA BOG’LANISH ENERGIYASI. YADRO KUCHLARI
YAdroning massalarini eng aniq o’lchash natijalari shuni ko’rsatadiki, yadrroning tinchlikdagi massasi M uni tashkil qilgan protonlar bilan neytronlarning tinchlikdagi massalari yig’indisidan hamisha kichik bo’ladi:
. (5.1)
YAdroni alohida nuklonlarga to’liq ajratish uchun zarur bo’lgan energiya yadroning bog’lanish energiyasi deyiladi va u quyidagi ifodadan topiladi:
(5.2)
bunda - massa defekti deb ataladi va u
(5.3)
dan topiladi. (5.3) dan foydalanib (5.2) ni ko’rinishini
(5.4)
ga o’zgartiramiz.
Bitta nuklonga to’g’ri keluvchi yadroning bog’lanish energiyasi yadroning solishtirma bog’lanish energiyasi ( ) deyiladi.
(5.5)
Nuklonlar o’rtasida ta’sir etuvchi va yadroning turg’unligini ta’minlovchi kuchlarga yadro kuchlari deyiladi. YAdro kuchlari gravitatsion va elektromagnit ta’sirlashuv kuchlaridan farqli o’laroq, o’ziga xos kuchlar bo’lib hisoblanadi.
6-§. RADIOAKTIVLIK HODISASI. RADIOAKTIV YEMIRILISH TURLARI VA ZARALARI
YAdroning o’z-o’zidan bir yoki bir nechta zarrachalar chiqarish hodisasi radioaktivlik deyiladi. SHunday yadrolarni radioaktiv yadrro deb yuritiladi.
Radioaktiv yadrolarning o’zidan biron-bir turdagi zarralarni chiqarib, boshqa yangi yadroga aylanish jarayoni radioaktiv yemirilish deyiladi. Radioaktiv yemirilishda radioaktiv yadrolarning sonining o’zgarishi
(6.1)
qonun bo’yicha o’zgaradi. Ushbu ifodani radioaktiv yemirilish qonuni deb yuritiladi, bunda λ – yemirilish doimiysi.
Tabiatda mavjud yadrolarning radioaktivligi tabiiy radioaktivlik deyiladi. Ba’zi hollarda radioaktiv yadrolar biron-bir turg’un yadrolarni zaralar bilan yoki yadrolar bilan bombardimon qilish natijasida hosil bo’ladi. Bunday radioaktivlikni sun’iy radioaktivlik deyiladi.
Radioaktiv moddani magnit maydoniga joylashtirilsa zarralar dastasi uch qismga α- zarrachalar, β- zarrachalar, γ-zarachalarga bo’lingan.
Radioaktiv yemirilishlarning 5 xili uchraydi. SHulardan ikki xilini ko’rib chiqimiz.
-
α-emirilish. Og’ir yadrolarning o’z-o’zidan α- zarrachalar chiqarish jarayoni α- yemirilish deyiladi. U
ZX
A Z-2U
A-4 2He
4 (6.2)
siljish qoidasiga bo’ysunadi.
-
β-emirilish. YAdrolarning o’z-o’zidan elektronlarni (β ) yoki protonlarni (β ) chiqarishi β-emirilish deyiladi. Ular
ZX
A Z 1U
A e
- e (6.3)
ZX
A Z-1U
A e
e (6.4)
siljish qoidalariga bo’ysunadi.
7-§. YADRO REAKSIYALARI
Ikki yadro yoki yadro va elementar zarrachalar bir-biriga 10
-15 m masofaga yaqin kelganda yadro kuchlari hisobiga bir-biri bilan o’zaro intensiv ta’sirlashib, yadrolar tarkibining o’zgarish jarayoniga yadro reaksiyalari deyiladi.
YAdro reaksiyalarini umumiy shaklda
(7.1)
yoki
A(a, v)V
deb yozish mumkin.
YAdro reaksiyalari vaqtida
-
Elektr zaryadining saqlanish qonuni;
-
Nuklonlar sonining saqlanish qonuni;
-
Energiyaning saqlanish qonuni;
-
Impulsning saqlanish qonuni bajariladi.
YAdroning bo’linish jarayonida ajralib chiqqan neytronlardan bittasi o’z navbatida qo’shni yadroni parchalash va bu yadro ham qo’shni yadroni parchalashi mumkin bo’lgan neytronlarni chiqarishi mumkin. Natijada bo’linayotgan yadrolar soni kesin ortib ketib, o’zini-o’zi davom ettiruvchi reaksiya yuzaga keladi. Ushbu reaksiyaga zanjir yadro reaksiya deyiladi.
YAdrolarning bo’linishi boshqariladigan reaksiya amalga oshiriladigan qurilma yadro reaktori deyiladi. YAdro reaktori: yadro yoqilg’isi, neytronlarning sekinlatgichi, reaktor ishlaganda ajraladigan issiqlikni olib ketuvchi issiqlik eltuvchi ( suv, suyuq natriy ) va reaksiya tezligini rostlovchi qurilma.
Natriy (arab, natrun, yun. nitron - tabiiy soda; lot. natrium), Na - Mendeleyev davriy sistemasining 1 guruhiga mansub kimyoviy element. Ishkr-riy metall. Tartib rakami 11, atom massasi 22,9898. Bitta tabiiy izotopi 23Na bor.
Juda yuqori temperaturalarda yengil yadrolarning qo’shilish reaksiyasi termoyadro reaksiyasi deyiladi. Termoyadro reaksiyasi yuz berishi uchun yadrrolar 10-15 m masofaga, ya’ni yadro kuchlari ta’sir doirasiga tushishlari shart. Termoyadro reaksiyalari sintez reaksiyalari yoki termoyadro sintezi deyiladi.
Hozirgi vaqtda dunyoning ko’pgina davlatlarida boshqariluvchi termoyadro reaksiyasini amalga oshirish ishlari amalga oshirilmoqda. Bo’linish reaksiyasini yadro reaktorlarida boshqarilgani kabi, boshqariladigan termoyadro reaksiyasini amalga oshirish ancha murakkab masaladir.
8-§. YADROVIY NURLANISHLAR. YADROVIY NURLANISHLARNI QAYD QILISH. TEZLATGICHLAR
Radioaktiv moddalarning nurlanish barcha tirik organizmlarga kuchli ko’rsatadi. Nurlanishning biologik ob’ektlarni nobud qiluvchi ta’sirining mohiyati hali yetarlicha o’rganilmagan.
Tirik organizmlarga nurlanishning ta’siri nurlanish dozasi ( yutilgan doza ) bilan xarakterlanadi. XBS da yutilgan nurlanish dozasi grey ( Gr ) birligida o’lchanadi. Bu birlikdan tashqari XBS ga kirmaydigan rad birligida ham o’lchanadi. Radiatsion muhofaza bo’yicha xalqaro komissiya nurlanishlar bilan ishlovchi kishilar uchun mumkin bo’lgan chegaraviy doza deb 0.05 Gr ni belgilangan. Qisqa muddat ichida olingan 3-10 Gr nurlanish dozasi o’limgacha olib boradi.
Harqanday radiatsiya manbai bilan ishlashda nurlanishning ta’sir doirasiga tushishi mumkin bo’lgan barcha kishilarni radiatsiyadan muhofaza qilish tadbirlarini ko’rish zarur.
Nurlanish dozasini dozimetr deb ataluvchi asboblarda o’lchanadi. U yadroviy zarralarni qayd qiluvchi asbobdir.
Muhit orqali o’tgan zarralar energiyasini ularni o’lchash va qayd qilish uchun qulay bo’lgan boshqa turdagi energiyaga aylantirib beruvchi qurilmalarga elementar zaralarni kuzatish va qayd qilish qurilmalari deyiladi.
Zarra muhit orqali o’tganda ro’y berishi mumkin bo’lgan jarayonlar turiga qarab detektorlar ionizatsion, radiolyuminessent, kimyoviy, zaryadli, radionuqsonli detektorlarga bo’linadi.
Kimyo, ximiya - moddalarning tuzilishi va oʻzgarishini oʻrganadigan fan. Kimyo boshqa fanlar qatori inson faoliyatining mahsuli sifatida vujudga kelib, tabiiy ehtiyojlarni qondirish, zaruriy mahsulotlar ishlab chiqarish, biridan ikkinchisini xrsil qilish va, nihoyat, turli hodisalar sirlarini bilish maqsadida roʻyobga chiqdi.
Bulardan tashqari ionizatsion kamera, proporsional sanagich,
Geyger-Myuller sanagichi, yarim o’tkazgichli detektorlar, Vilson kamerasi, pufakli kameralarda va qalin qatlamli fotoemulsiya usullari bilan ham zarralar va yadrolar orasida kuzatiladigan ajoyib rreaksiyalarni ham kuzatish mumkin.
Atom yadrosining ichki xossalarini o’rganishning yagona yo’li, bu yadroning elementar zarralar va elementar bo’lmagan zaralar bilan to’qnashuvini kuzatishdan iborat. Bunda zarralar katta kinetik energiyalarga ega bo’lishlari zarur. Bunday energiyali zaralar radioaktiv yemirilish vaqtida hosil bo’lmaydi. SHuning uchun bunday energiyali zarralar oqimini hosil qilish uchun maxsus qurilmalardan foydalaniladi. Juda katta energiyali zarrachalarni yuzaga keltiruvchi qurilmalarga tezlatgichlar deyiladi. Har qanday tezlatgich – tezlatilayotgan zarrralar manbaidan, tezlatuvchi kamera va tezlatilgan zarralar yo’naltiriladigan nishondan iborat bo’ladi.
9-§. ELEMENTAR ZARRALAR HAQIDA TUSHUNCHA. TABIATDA FIZIK TA’SIR TURLARI. KOSMIK NURLAR
Hozirgi vaqtda elementar zarracha aniq ta’rif berish qiyin. CHunki bu termin hozir o’zining haqiqiy ma’nosida ishlatilmaydi. Sababi “elementar” degan so’z “bo’linmas” degan ma’noni anglatadi. SHu tufayli, elementar zarralar deb, inson tafakkurida bo’linmaydigan, atom yoki atom yadrosi bo’lmagan mayda zarralarning katta guruhiga aytiladi.
Hozirgi vaqtda elementar zarralar jadvalida 400 tadan ortiq elementar zara mavjud bo’lib, ularning soni yil sayin ortib bormoqda. Elementar zarrachalarni xarakterlrovchi kattaliklarga geometrik kattaliklar va ichki kattaliklar kiradi.
Fazo va vaqtning simmetriyaga ega ekanligidan kelib chiquvchi kattaliklarga geometrik kattaliklar deyiladi.
Fundamental ta’sirlashuv siimmetriyasini aks ettiruvchi kattaliklarga ichki kattaliklar deyiladi.
Hozirgi kunda tabiatda mavjud fundamental ta’sirlashuvlarr quyidagilardir:
-
Gravitatsion ta’sirlashuv. Bu ta’sirlashuv istalgan jismlar o’rtasida mavjud. Gravitatsion ta’sirlashuv gravitonlar deb atalgan zarrachalar hisobiga amalga oshiriladi.
-
Kuchsiz ta’sirlashuv. Bunda fotondan boshqa hamma zarralar ishtirok etadi.
-
Elektromagnit ta’sirlashuv. Bunday ta’sirlashuv butun zaryadlangan zarralarga va fotonlarga xosdir bo’lib barcha ta’sirlashuvlar ichida ma’lum va ancha keng o’rganilgan bo’lib, uning tashuvchisi fotonlardir.
-
Kuchli ( yadroviy ) ta’sirlashuv. Bunda faqat adronlar ishtirok etadi. Kuchli ta’sirlashuvga misol tariqasida yadrolarning mavjudligini ta’minlovchi yadro kuchlarini keltirish mumkin.
Kosmik fazoni to’ldirruvchi yuqori energiyali zarralarga kosmik nurlar deyiladi. Kosmik nurlar yer sirtiga yetib kelishi uchun qalin qatlamli modda – atmosferani o’tishi zarurdir. U yerda esa murakkab aylanishlar zanjiri sodir bo’ladi. SHu tufayli yer sirtiga kosmik fazoda yuzaga kelgan nurlanish bilan hech qanday umumiylikka ega bo’lmagan nurlanish yetib keladi. Mana shu nurlanishni ikkilamchi kosmik nurlanish deyiladi. Yerdan uzoqdagi ob’ektlardan Quyoshda, Galaktikalarda yuzaga kelgan nurlanishga birlamchi kosmik nurlanish deyiladi.
MUNDARIJA
So’z boshi……………………………………………………………………………………………
Kirish………………………………………………………………………………………………...
1-BO’LIM
MEXANIKA
1-§. Moddiy nuqtaning harakati……………………………………………………………………..
2-§. Dinamikaning asosiy qonunlari…………………………………………………………………
3-§. Kuchlar………………………………………………………………………………………….
4-§. Kosmik tezliklar…………………………………………………………………………………
5-§. Galileyning nisbiylik prinsipi. Galiley almashtirishlari…………………………………………
6-§. Noinersial cahoq sistemalarda harakat qonunlari. Inersiya kuchlari...........................................
7-§. Ish. Energiya. Quvvat..................................................................................................................
8-§. Qattiq jism harakati......................................................................................................................
9-§. Jismlar deformatsiyasi…………………………………………………………………………...
10-§. Tebranishlar va to’lqinlar. Tebranma harakat………………………………………………….
11-§. To’lqinlar……………………………………………………………………………………….
2-BO’LIM
MOLEKULYAR FIZIKA VA TERMODINAMIKA
1-§. Modda holati haqida tushuncha…………………………………………………………………
2-§. Temperatura………………………………………………….………………………………………..
3-§. Gazlarning elementar kinetik nazariyasi. Gazlar kinetik nazariyasining bosimga oid tenglamasi
4-§. Molekula erkin yugurish yo’linig o’rtacha uzunligi……………………………………………..
5-§. Termodinamika. Ichki energiya. Termodinamikaning birinchi qonuni………………………….
6-§. Ideal gazning ichki energiyasi va issiqlik sig’imi………………………………………………..
7-§. Termodinamikaning II – qonuni…………………………………………………………………
8-§. Real gazlar………………………………………………………………………………………..
3-BO’LIM.
ELEKTR VA MAGNETIZM
1-§. Elektrostatika. Kulon qonuni. ……………………………………………………………………
2-§. Elektr maydon kuchlanganligi……………………………………………………………………
3-§. Nuqtaviy zaryad maydonining kuchlanganligi. Kuchlanganlik chiziqlari. Elektr maydonlarning qo’shilishi……………………………………………………….……………………………………..
4-§. Ostrogradskiy-gauss teoremasi. ………………………………………………………………….
5-§. Elektrostatik maydon kuchlarining ishi….....................................................................................................
6-§. Potensial. Elektr maydon kuchlanganligi bilan potensiali orasidagi bog’lanish…………………
7-§. Elektr maydonida o’tkazgichlar………………………………………………………………….
8-§. Elektr sig’im………………………………………………………………………………………
9-§. Kondensatorlar. Kondensatorlarning elektr sig’imi……………………………………………..
10-§. Elektr maydon energiyasi……………………………………………………………………….
11-§. O’zgarmas elektr toki…………………………………………………………………………...
12-§. Elektr yurituvchi kuch………………………………………………………………………….
13-§. Om qonuni. O’tkazgichlarning qarshiligi………………………………………………………
14-§. Joul-lens qonuni…………………………………………………………………………………
15-§. Magnit maydoni. Toklarning o’zaro ta’siri……………………………………………………..
16-§. Bio-savar-laplas qonuni…………………………………………………………………………
17-§. To’g’ri tok maydonining magnit induksiyasi……………………………………………………
18-§. Amper qonuni……………………………………………………………………………………
19-§. Lorens kuchi……………………………………………………………………………………..
4-BO’LIM
OPTIKA
1-§. Yorug’likning tabiati haqida to’lqin va kvant tasavvurlar……………………………………….
2-§. Yorug’likning to’lqin xossalari. Yorug’lik interferensiyasi…………………………………….
3-§. Yorug’lik difraksiyasi……………………………………………………………………………
4-§. Yorug’likni qutblanishi………………………………………………………………………….
5-§. Geometrik optika tushunchalari………………………………………………………………….
6-§. Yorug’lik oqimi. Fotometrik kattaliklar………………………………………………………….
7-§. Yorug’lik dispersiyasi…………………………………………………………………………….
8-§. Yorug’likning kvant nazariyasi. Fotonlar………………………………………………………...
9-§. Lazerlar……………………………………………………………………………………………
5-BO’LIM
ATOM VA YADRO FIZIKASI
1-§. Atom tuzilishi nazariyasiga kirish……………………………………………………………….
2-§. To’lqin-zarra dualizmi. Lui-de-broyl gipotezasi. Kvant mexanikasi haqida tushuncha…………
3-§. Eletron spini. Atom sistemasini xarakterlovchi kvant sonlari. Pauli prinsipi……………………
4-§. Atom yadrosining tarkibi………………………………………………………………………
5-§. Yadroning bog’lanish va solishtirma bog’lanish energiyasi. Yadro kuchlari……………………
6-§. Radioaktivlik hodisasi. Radioaktiv yemirilish turlari va zaralari…………………………………
7-§. Yadro reaksiyalari……………………………………………………………………………...
8-§. Yadroviy nurlanishlar. Yadroviy nurlanishlarni qayd qilish. Tezlatgichlar………………………
9-§. Elementar zarralar haqida tushuncha. Tabiatda fizik ta’sir turlari. Kosmik nurlar……………….