1 Fizikada saqlanish qonunlarining fazo va vaqt simmetriyasi bilan bog`lanishi

Fizikadan Javoblar
1 Fizikada saqlanish qonunlarining fazo va vaqt simmetriyasi bilan bog`lanishi.
Fazo va vaqt yoki Makon va zamon — borliqning umumiy yashash shakllari; fazo dunyoni tashkil etuvchi obʼyektlar va ulardagi tarkibiy nuqtalarning oʻzaro joylashish tartibi, koʻlami va miqyosini ifoda etsa, vaqt dunyoda sodir boʻluvchi hodisa va jarayonlarning ketma-ket roʻy berishi va davomiyligini ifodalaydi. Fazo va vaqtning tabiati hamda mohiyati haqida qadimdan faylasuflar xilma-xil nuqtai nazarni ilgari surgan. Ularni umumlashtirib 2 ga: substansial va relyatsion konsepsiyaga ajratish mumkin. Substansial konsepsiyada fazo va vaqtning mutlaq jihatlari, relyatsion konsepsiyada esa ularning nisbiy jihatlari mutlaqlashtiriladi. Substansial yondashuv tarafdorlari (Demokrit, Platon, Eronshaxriy, Zakariyo ar-Roziy, Beruniy, Patritsiy, Kampanella, Gassendi, Nyuton, Eyler va boshqalar)ning fikricha, fazo-materiya va moddiy aloqadorliklardan tashqarida, ularga bogʻliq boʻlmagan holda mavjud boʻlgan mustaqil substansiyadir; u moddiy obʼyektlarning joylashish makoni, fazo mutlaqdir. Vaqt esa borliqqa, fazo va harakatga jiddiy taʼsir koʻrsatadi; vaqt munosabatlari hamda hisob sistemalarida bir xilda oʻtadi. Fazo va vaqtni mustaqil substansiya deb hisoblaganliklari uchun ularning yondashuvi fanga substansial konsepsiya nomi bilan kirgan.Relyatsion yondashuv vakillari (Aristotel, Avgustin, al-Kindiy, Ibn Sino, Nosir Xisrav, Faxriddin Roziy, Nasriddin Tusiy, Dekart, Leybnits, Toland, Yum, Fixte, Kant, Gegel)ning fikricha, fazo — moddiy dunyoning tarkibiy tuzilishi tartibining namoyon boʻlishi, jismlarning oʻzaro joylashish oʻrni va moddiy narsalarning mavjudligi tartibini ifodalaydi. Fazo juzʼiy holda ham, umumiy holda ham moddiy dunyoning holatiga bogʻ liq; materiya fazoning mavjudligi uchun asosiy vositadir, vaqt esa materiyaning atributi (ajralmas xususiyati), u materiyadan tashqarida mavjud boʻlishi mumkin emas, u nisbiydir. Fanda uzoq davr mobaynida fazoni vaqtdan ajratib tushunish hukmronlik qilib keldi. Shu jixatdan vaqtga nisbatan dinamik va statistik qarashlar ham mavjud. Dinamik qarash boʻyicha, vaqtning faqat hozirgi zamonigina real mavjud, oʻtmish oʻtib ketgan, kelajak esa hali yoʻq. Statistik qarash vakillarining fikricha, vaqtning barcha lahzalari bir yoʻla, yaxlit holda, bir vaqtda mavjuddir, vaqtning lahzalarini har bir subʼyekt oʻz boshidan kechiradi va unga goʻyoki vaqt oqib oʻtayotgandek tuyiladi. 20-asr boshlarida A. Eynshteyn tomonidan nisbiylik nazariyasining yaratilishi fazo va vaqtning oʻzaro chambarchas bogʻlikligi, fazo va vaqt sistemaning harakat tezligi bilan, vaqt-fazo strukturasining modda zichligi bilan bogʻlikligi haqidagi fikrlar tabiiy-ilmiy va nazariy isbotini topdi. Bundan ilgariroq yaratilgan noyevklid geometriyasi tamoyillari bilan dunyo elektrodinamik manzarasining bogʻlanishi fazoning strukturasi haqidagi tabiiy-ilmiy tasavvurlarni yanada kengaytirdi. Fan yutuqlari fazo va vaqtning xususiyatlari mikro, makro va megadunyolarda bir-biridan farq qilinishini isbotladi. Hozirgi zamon fanlari aniqlab bergan fazo va vaqtning xususiyatlarini 2 turga ajratish mumkin. 1-turga tegishli oʻlchov asboblari (lineyka, ruletka, soat kabilar) bilan oʻlchash mumkin boʻladigan, turli hisob sistemalarida turlicha namoyon boʻladigan nisbiy xususiyatlari kiradi va ular metrik xususiyatlar deb ataladi. Bunday xususiyatlarga fazoning koʻlami, bir jinsliligi, izotropliligi, egilganligi, vaqtning bir jinsliligi, bir xilligi, davomiyligi, anizotropligi va boshqa kiradi. 2-turdagi xususiyatlari fazo va vaqtning tub mohiyatiga aloqador boʻlgan, barcha hisob sistemalarida bir xilda namoyon boʻladigan, oʻzgarmas, fundamental xususiyatlardir. Ular topologik xususiyatlar deb atalib, fazoning uzluksizligi (yoki diskretligi), oʻlchamliligi, tartiblanganligi, kompaktligida, vaqtning esa uzluksizligi, bir oʻlchovliligi, orqaga qaytmasligi, chiziqli bogʻlanganligida va boshqada namoyon boʻladi. Fazo va vaqtning metrik xususiyatlari borliqning miqdoriy munosabatlarini ifoda etsa, topologik xususiyatlari esa tub sifat jihatlarini aks ettiradi.
Shu sababli falsafada fazo va vaqtning metrik xususiyatlari — miqdoriy xususiyatlar, topologik xususiyatlari esa sifatiy xususiyatlar deb ataladi. Fazo va vaqtning metrik xususiyatlari oʻzgarganda voqeliqda jiddiy strukturaviy oʻzgarishlar roʻy bermasligi mumkin, topologik xususiyatlarning oʻzgarishi esa voqelikni, albatta, tubdan strukturaviy oʻzgartiradi.
2Maxsus nisbiylik nazariyasi. Galiley almashtirishlari va Eynshteyn postulotlari. Lores almashtirishlari va undan kelib chiqadigan hulosalar.
Maxsus nisbiylik nazariyasi dastlab Albert Einstein tomonidan 26-sentabr 1905-yilda „Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi“ (inglizcha: On the Electrodynamics of Moving Bodies) nomli maqolada ilgari surilgan.[3] Nyuton mexanikasining Maxwellning elektromagnetizm tenglamalari va Michelson-Morley eksperimental natijalari (va keyingi shunga oʻxshash tajribalar) bilan mos kelmasligi, tarixan gipotetik dunyoviy efir mavjud emasligini koʻrsatdi. Bu esa Einsteinning maxsus nisbiylik nazariyasining rivojlanishiga olib keldi, bu mexanikani barcha harakatlarni, ayniqsa yorugʻlik tezligiga yaqin tezlikda (relativistik tezlik) maʼlum boʻlgan vaziyatlarni yengishga imkon beradi. Bugungi kunda, maxsus nisbiylik nazariyasi, tortishish va kvant effektlari ahamiyatsiz boʻlganda, har qanday tezlikda harakatning eng aniq modeli ekanligi isbotlangan.[4][5] Shunga qaramay, Nyuton modeli hali ham past tezlikda (yorugʻlik tezligiga nisbatan), masalan Yerdagi har kungi harakatlar kabi sodda va aniq yaqinlashish vazifasini bajaradi.
Тayanch soz va iboralar: koriolis kuchlari, sanoq tizimi, klassik, mexanika, koordinat almashtirish, nisbiylik nazariyasi, postulat, yoruglik tezligi, uzunlik, soat.
Galileyning nisbiylik prinsipi. Тajribalar shuni korsatadiki inersial sanoq tizimi ichida otkazilgan hech qanday mexanik tajribalar yordamida bu tizimning ( Fk ( Fk harakat holatini aniqlab bolmaydi. Masalan, turtkisiz togri chiziqli va tekis xarakatlanayotgan poyezd vagoni ichida turib, agar vagon oynasidan qaramasak, vagon tinch turibdimi yoki harakatlanayotibdimi buni bila olmaymiz. Barcha mexanik hodisalar turli inersial tizimlarda bir hil sodir bolganligi sababli hech qanday mexanik tajribalar yordamida berilgan sanoq tizim tinch turibdimi yoki togri chiziqli tekis harakat qilayotganini bilib bolmaydi. Bu qonun Galileyning nisbiylik prinsipi deyiladi.
Lorens almashtirishi. Yoruglik tezligining ozgarmas qiymatiga ega bolishi va vaqtning otishi har xil sanoq tizimi uchun turlicha bolishi Galiley almashtirishlar qoidasini yoruglik nuri uchun qollash mumkin emasligi aniqlandi . Chunki (x=(x 1 +(0 dan yoruglik tezligi uchun (x 1 =s u holda (x=s+( boladi, ya’ni (x( s bu esa mumkin emas. Niderlandiyalik fizik Хendrik Lorens 1904 yilda nisbiylik nazariyasidan foydalanib K (x,y,z,t) tizim koordinatalarini K1 (x 1 ,y 1 ,z 1 ,t1 ) koordinatalariga almashtirish formulalarini aniqladi. Lorens almashtirishlari quyidagicha
3Nomuvozonatli termodinamika elementlari: fazaviy o`tishlar, fizikaviy kinetika. Bolsmanning kinetik tenglamasi. Gazlarda ko’chirilish xodisalarining bazi tadbiqlari. Siyraklashgan gazlarning bazi xossalari.
Bolsman kinetik tenglamasi — gaz molekulalarining tezlik v va koordinata g lar (vaqt / ga bogʻliq ravishda) boʻyicha taqsimot funksiyasi qanoatlantiradigan tenglama. Bu tenglama kichik zichlikka ega gazlar holatini ifodalaydi. Kinetik tenglamani gazlar uchun dastlab 1872-yilda L. Bolsman taklif etgan. Tayanch iboralar: Gazlarda diffuziya. Issiqlik o’tkazuvchanlik. Qovushqoqlik. Gazlarda diffuziya hodisasi
Sistemaning holatini belgilovchi makroskopik kattaliklarning qiymatlari o’zgarmasa sistema termodinamik muvozanatda bo’ladi. Agar sistema muvozanat holatdan chiqarilgan, lekin o’z holicha qoldirilgan bo’lsa, mazkur siste¬mada shunday protsesslar amalga oshadiki, natijada sistema muaozanat holatiga qaytadi. Sistemaning termo¬dinamik muvozanat holatiga o’z-o’zicha o’tish protsessini relaksatsiya deb, bunday o’tishga sarflanadigan vaqtni esa relaksatsiya vaqti deb ataladi.
Termodinamik mu¬vozanat holatining qaror topishida ko’chish hodisalari muhim rol o’ynaydi. Ko’chish hodisalariga mansub bo’lgan hodisalardan biri diffuziyadir. Bir-biriga chegaradosh bo’lgan gazlar molekulalarining issiqlik harakat tufayli o’zaro aralashib ketish protsessi diffuziya deb ataladi. Masalan biror hajmning ikki qismida turli gazlar joylashgan bo’lsa yoki ayni bir gazning kontsentratsiyalari turlicha bo’lsa, issiqlik harakati tufayli biror vaqtdan so’ng hajmning barcha sohalaridagi molekulalar kontsentratsiyasi tenglashib qoladi. Molekulalar kontsentratsiyasi (n) va gaz zichligi ( ) qo’yidagi munosabat orqali bog’langan:
Gaz molekulalarining tartibsiz harakati ularning uzluksiz ravishda
aralashib turishiga sabab bo’ladi, shuning uchun bir-biriga tegib
turuvchi turli xil ikki gaz bir-birining ichiga kirib ketadi yni
diffuziyalanadi. Shuningdek gazlardagi ichki ishqalanish va issiqlik
o’tkazuvchanlik hodisalari gaz molekulalarining bir joydan ikkinchi
ko’chishi tufayli sodir bo’ladi. Molekulalarning Harakati bogliq bo’lgan bu hodisalar ko’chish hodisalari deyiladi.
4Kvantlanish g‘oyasining tasdiqlanishi. Plank gipotezasi va formulasi. Fotonlar. Yorug‘lik kvantining energiyasi va impulsi.
Plank nurlanish qonuni — mutlaq qora jismntt elektromagnit nurlanish spektrida energiyaning taqsimoti haqidagi qonun, Plank formulasi. Bu qonun 1900-yilda nazariy jihatdan M. Plank tomonidan keltirib chiqarilgan. Buning uchun klassik fizika tushunchalariga mutlaqo yot, yaʼni elektromagnit nurlanish alohidaalo-X.ida chiqayotgan energiya ulushlari — kvayatlardan iborat ekanligi va hir bir energiya ulushi ye nurlanish chasto-tasi v bilan e=/rv bogʻlanganligi haqidagi gʻoyani ilgari suradi, bunda h — Plank doimiysi. Plank nurlanish qonuniq. nurlanishning kvant harakteridagi qonunlaridan biri bulganligi tufayli fizikaning, ayniqsa, kvant mexanika, atom fizikasi, yadro fizikasi, elementar zarralar fizi-kasining rivojlanishida katta aqamiyatga ega boʻldi. Uning yordamida h va k larning qiymati hisoblanadi. Unga asoslanib qizigan jismning (mas, yulduz sirti) temperaturasini aniqlash mumkin. Plank nurlanish qonuniq.dan yorugʻlik manbalarini hisoblashda foydalaniladi.[1] Foton (qadimgi yunoncha: φωτός — „yorugʻlik“) elementar zarracha boʻlib, elektromagnit nurlanish (xususan, yorugʻlik) kvantidir. Bu massasiz zarracha faqat yorugʻlik tezligida harakat qilibgina mavjud boʻla oladi. Fotonning elektr zaryadi nolga teng. Foton faqat ikki spin holatida boʻla oladi: +1 va -1 spirallik harakati yoʻnalishiga spin proeksiyasi. Bu xususiyatga klassik elektrodinamikada aylanma oʻng va chap elektromagnit toʻlqin qutblanishi mos keladi. Foton kvant zarrachasi boʻlgani uchun unga korpuskular-toʻlqin dualizmi xos, u bir vaqtning oʻzida ham zarracha, ham toʻlqin xossalarini namoyon etadi.
Foton (yun. photos — yorugʻlik) — elementar zarra, elektromagnit nurlanish (tor maʼnoda — yorugʻlik) kvanti; F. ning tinchlikdagi massasi /ya?=0, shuning uchun tezligi faqat yorugʻlik tezligi s=3108 m/s ga teng. F.ning spini (h birliklarida) 1 ga teng, shuning uchun bozonlar guruhiga kiradi va Boze — Eynshteyn statistikasiga boʻysunadi. F. elektromagnit va gravitatsion oʻzaro taʼsirlarda qatnashadi, barcha elementar zarralar bilan oʻzaro taʼsirlashadi. Energiyalari 100 keV dan katta boʻlgan F.lar, odatda, ukvantlar deb ataladi. Atom yadrosining elektrostatik maydonida energiyasi > 1 MeV boʻlgan ukvantlar elektron va pozitronga (elektronpozitron juftning tugʻilish jarayoni) aylanishi mumkin, elektron hamda pozitron toʻqnashganida ikkita (yoki uchta) ukvantga annigilyatsiyalanishi mumkin. F.ning nurlanish klassik nazariyasi Maksvell tenglamasiga, F.larning oʻzaro taʼsir etish kvant nazariyasi kvant elektrodinamikasita asoslangan. F.lar manbalari boʻlib yorugʻlik manbalari, ukvantlar manbalari boʻlib radiaktiv izotoplar xizmat qiladi.
hodisasidan fizika, kimyo va texnikaning turli sohalarida, turlituman tadqiqotlarda keng foydalaniladi. Yo. s. spektri yordamida moddalarning atom va molekulyar harakteristikalari, ularning elastiklik, relaksatsion va b. doimiylari aniqlanadi. Zarralarning oʻlchamlari va shakllarini aniqlashning koʻpgina usullari Yo. s. hodisasiga asoslangan. Lazer spektroskopiya asosida yorugʻlikning majburiy sochilish jarayoni yotadi va undan lazerlarsa keng foydalaniladi.[1]
Yorugʻlikning yutilishi - muhitdan oʻtayotgan yorugʻlik intensivligining yorugʻlikning muhitdagi zarralar bilan oʻzaro taʼsiri natijasida kamayishi. Bunda, odatda, muhit isishi, ionlanishi yoki atom va molekulalari gʻalayonlanishi mumkin. Yutilgan yoruglik kvanti yutuvchi muhit elektronlari bilan oʻzaro taʼsirlashib, energiyasini ularga uzatadi. Demak, yorugʻlik yutilsa, uning intensivligi kamayadi; intensivlik kamayishi quyidagicha ifodalanadi: 1=10e~"x. Buger—Lambert—Ber konunitz. asosan yorugʻlik intensivligi yutuvchi muhit qatlami qalinligi x ga bogʻliq holda eksponensial kamayadi. / — x qatlamdan oʻtgan yoruglik intensivligi; /0 — muhitga tushayotgan yorugʻlik intensivligi; s — muhit xossasiga bogʻliq yutish koeffitsiyenta. Yutish koeffitsiyenta yutilgan yorugʻlik chastotasi v (toʻlqin uzunligi X) ga bogʻliq, lekin uning intensivligiga va demak, yutuvchi muhit qatlamining qalinligiga bogʻliq emas. Formuladagi x= ^ deb olinsa, ///0=ye boʻladi, yaʼni bunday muhitda yorugʻlik intensivligi ye=2,72 marta kamayadi. Yutish koeffitsiyenta yorugʻlik chastotasi (toʻlqin uzunligi)ga bogʻliq. Atom yoki molekulalari oʻzaro taʼsirlashmaydigan muhit (past bosimda gaz yoki metall bugʻlari) uchun yutish koeffitsiyenti baʼzi toʻlqin uzunliklarda nolga teng boʻladi. Metallda erkin elektronlar mavjudligi sababli, metallarning yutish koeffitsiyenti juda katta, yupqa qatlami ham yorugʻlikni deyarli toʻla yutadi. Yorugʻlik taʼsirida erkin elektronlarning harakatchanligi kuchayadi, katta chastotali tok hosil qiladi. Natijada yorugʻlik energiyasi metallning ichki energiyasiga aylanishi tufayli, intensivligi tez kamayadi. Yarimoʻtkazgichlar yorugʻlikni metallardan kamroq, dielektriklar yarimoʻtkazgichlardan ham kamroq yutadi. Dielektriklarda barcha elektronlar bogʻlangan. Bogʻlangan elektronlarning majburiy tebranish chastotasi katta, amplitudasi kichik, demak, yutish koeffitsiyenti ham kichik boʻladi. Dielektrikning yutishi selektiv (tanlovchan) harakterga ega, yaʼni yutilgan yorugʻlikning chastotasi elektronning majburiy tebranish chastotasiga moye kelgandagina yutilish koeffitsiyenti ortadi. Eritmalarda Yo. yu. ularning konsentratsiyasi, temperaturasi va xossalariga bogʻliq boʻladi. Jismlar tuzilishini oʻrganishda, geliotexnika va kimyo sanoatida Yo. yu. hodisasidan foydalaniladi.[1] 7Elektromagnit maydon uchun Maksvell-Lorents nazariyasi. Siljish toki. Elektromagnit induktsiya va magnitoelektrik induktsiya. Elektromagnit maydon uchun Maksvell tenglamalari.
Elektromagnit induksiya — magnit maydonida harakatlanuvchi oʻtkazgichda yoki berk kontur oʻrab turgan sirt orqali oʻtuvchi magnit induksiya oqimi o'zgarganda konturda elektr yurituvchi kuch (e. yu. k.) hosil bo'lish hodisasi. M. Faradey kashf qilgan (1833). Elektromagnit induksiyaning xususiy holi oʻzaro induksiya va oʻzinduksiya. Elektromagnit induksiya hodisasidan elektrotexnikada, xususan, generatorlar, transformatorlar va boshqalarda foydalaniladi.
8 Kvant optikasi elementlari. Vinning siljish qonuni. Reley-Jins formulasi. Klassik fizikaning ziddiyatlari. Kvantlanish g‘oyasining tasdiqlanishi. Plank gipotezasi va formulasi. Fotonlar. Yorug‘lik kvantining energiyasi va impulsi. Yorug’lik nuri tasirida jismlardan elektronlarning urib chiqarilish hodisasiga fotoelektrik effekt yoki qisqacha fotoeffekt hodisasi deb ataladi. Bu hodisani 1887-yilda G.Gers gazlarda razryad hodisasini o’rganish paytida kuzatgan. Katod yorug’lik nuri bilan yoritilganda undan chiqqan fotoelektronlar anod tomon harakatlanib, zanjirda fotoelektrik tokning hosil bo’lishiga sabab bo’ladi.
Fotoeffekt hodisasini sirti yaxshi tozalangan va vakuumga joylashtirilgan metallarda kuzatish qulaydir. Tushayotgan yorug’lik intensivligi va chastotasi o’zgarmas bo’lganda, katod va anod orasidagi U kuchlanishni oshirib borsak, hosil bo’lgan fototok bilan kuchlanish orasidagi boglanish 2 - rasmda ko’rsatilgan egri chiziq bilan xarkterlanadi. Bu bog’lanishga fotoelementning volt — amper xarakteristkasi deyiladi. Kuchlanish U=0 bo’lganda fototokning mavjud bo’lishi katoddan chiqayotgan elektronlarning maʼlum tezlikka ega bo’lishi bilan tushuntiriladi. B nuqgadan boshlab U ning yanada ortishi bilan fototok kuchi o’zgarmay qoladi. Fototokning o’zgarmay qolgan qiymatiga to’yinish fototoki deyiladi. Katod va anod orasidagi kuchlanishning U>UB qiymatlarida yorug’lik urib chiqargan barcha fotoelektronlar anodga yetib kelnshi sababli to’yinish fototok kuchi hosil bo’ladi. Rus olimi A.G.Stoletov fotoeffekt hodisasini o’rganib, quyidagi qonuniyatni kashf etdi: fotoeffekt vaqtida hosil bo’ladigan to’yinish tokining qiymati yutilgan yorug’lik intensivligiga proporsional o’zgaradi. Lenard va boshqa olimlar o’tkazgan qator tajribalar natijasida fotoelektronlarnang kinetik energiyasi tushayotgan yorug’lik nurining intensivligiga hech bog’liq bo’lmasdan, u faqat yorug’lik chastotasiga bogliqligi aniqlandi. Shunday qilib, fotoelektronlarning kinetik energiyayei yorug’lik chastotasiga proporsional ravishda o’zgarar ekan. Bu holatni yorug’likning korpuskulyar tabiati asosida, yaʼni yorug’lik fotonlar oqimidan iborat degan nuqtai — nazar asosida tushuntirish mumkin Tushayotgan yoruglik fotoni metall yoki atom tarkibida bog’langan elektronga o’z energiyasini butunlay beradi va elektron atom yoki metalldan uzilib, tashqariga maʼlum kinetik energiya bilan uchib chiqadi. Agar fotoeffekt hodisasi metall ichida ko’p uchraydigan erkin elektronlarda yuz berayotgan bo’lsa, elektron kinetik energiyasining bir qismi elektronni metalldan urib chiqarish uchun zarur bo’lgan A— chiqish ishiga sarflanadi. Fotoelektron metall atomlari bilan to’qnashib, bir qism energiyasini yo’qotadi, va uning isishiga sabab bo’ladi. Agar bu yo’qotish sodir bo’lmasa, elektron metalldan maksimal kinetik energiya bilan o’zgarib boradi. Fotoeffekt hodisasining kashf etilishi. Fotoeffekt - yorug’lik ta'sirida jismdan elektron ajralib chiqishidir. Bu hodisani birinchi bo'lib, 1887 yilda G.Gerts kuzatgan va uni miqdoran A.Stoletov tekshirgan. 1898 yilda Lenard va Tomson fotoeffekt natijasida katoddan ajralib chiquvchi zarra elektron ekanligini zarralarning magnit maydonida oqishiga asoslanib aniqladi. Fotoeffekt hodisasini o'rganish uchun havosi so'rib olingan shisha idish, uning ichidagi katod va anod plastinkalari olinadi O'tkazilgan tajribalar natijasida 2.2 - rasmdagi volt - amper xarakteristikasi olingan.
9Yorug`likning sochilishi va yutilishi. Dipol nurlanishi. Dispersiyaning klassik elektron nazariyasi. Muvozanatli issiqlik nurlanishi. Absolyut qora jism nurlanish qonunlari. Kirxgof qonuni. Stefan-Bolsman qonuni. Vinning siljish qonuni
10Cheksiz muhit uchun diffuziya, issiqlik o'tkazuvchanlik tenglamalari va ularning yechimlari
1G’altakning induktivligini aniqlash.
ishning maqsadi:Elektromagnit induksiya va o‘zinduksiya hodisalarini o‘rganish,g‘altakning induktivligi, muhitning magnit singdiruvchanligi,hamda tok kuchi bilan kuchlanish orasidagi faza siljishini aniqlash.
Kerakli asboblar:g‘altak (solenoid), temir o‘zak, reostat, o‘zgarmas vao‘zgaruvchan toklarni o‘lchaydigan ampermetr va voltmetrlar,o‘zgarmas va o‘zgaruvchan tok manbalari.
Ishni bajarish uchun asos1. Nazariy qism va qurilmaning tuzilishi bo‘yicha qisqa, ishni bajarish tartibi vajadval to‘liq bo‘yica to‘liq konspekt.2. Ishni bajarish tartibini bilish.
Ishni himoya qilish uchun asos1. Xalqaro birliklar sistemasi (XBS) da amalga oshirilgan hisob-kitob varasmiylashtirilgan hisobot.2. Sinov savollariga javob berish
NAZARIY QISM Berk kontur bilan chegaralangan sirtni kesib o‘tuvchi magnit maydoninduksiya vektori oqimining har qanday o‘zgarishi shu konturda elektr tokini hosilqiladi (Faradey tajribalari). Bu tokinduksion tokdeyiladi. Bu tokning qaydqilinishi konturda EYK mavjud ekanligini bildiradi. Bu EYKinduksionEYKdeyiladi.
Induksion tokning hosil bo‘lish jarayonigaelektromagnit induksiyahodisasideyiladi. Tajriba natijalarining ko‘rsatishicha, induksion EYK ningqiymati berk konturni o‘rab turgan sirt orqali o‘tayotgan magnit maydon oqiminingo‘zgarish tezligid(/dtga proporsional ekan, ya'ni(i= –d(/dt.(4.1)bu yerdagimanfiy ishora induksion tokning magnit maydon oqimi shu tokni hosilqilgan asosiy magnit maydon induksiyasi oqimining o‘zgarishiga qarama-qarshiyo‘nalganligini ko‘rsatadi(Lens qoidasi). Elektromagnit induksiyasining xususiyhollaridan biri o‘zinduksiya xodisasidir. Agar g‘altakdan o‘tayotgan tok kuchio‘zgarayotgan bo‘lsa, u hosil qilayotgan magnit maydon induksiyasining shug‘altak o‘ramlari bilan chegaralangan sirtni kesib o‘tuvchi oqimi ham o‘zgaradi.Bu esa o‘z navbatida, g‘altakda EYK ni induksiyalaydi. G‘altakdan o‘tayotgantokning o‘zgarishi tufayli shu g‘altakda induksion tokning vujudga kelishigao‘zinduksiya hodisasideb ataladi. Vujudga kelgan induksion tok shundayyo‘nalgan bo‘ladiki, u tok ortsa uni kamaytirishga, aksincha, tok kamaysa uni
35
Yorugʻlik dispersiyasi -modda sindirish koʻrsatkichi p ning yoruglik chastotasi v ga yoki yorugʻlik toʻlqinlari faza tezligining ularning chastotasiga bogʻlikligi. Yo. d. tufayli oq yoruglik dastasi prizma orqali oʻtganida spektrga ajralishi yuz beradi. Spektrga ajralish hodisasini oʻrganishi oqibatida I. Nyuton Yo. d. hodisasini kashf etdi (1672). Spektr sohasida shaffof boʻlgan moddada v ning kattalashishi (X ning kichrayishi) bilan p ortadi: p ning X ga bunday bogʻlanishini normal Yo. d. deyiladi. Moddaning yutish sohasi yaqinida p ning toʻlqin uzunligi X ga bogʻliq tarzda oʻzgarishi ancha murakkab. Mas, sianin eritmasidan yasalgan yupqa prizmaning yutish sohasida qizil nurlar binafsha nurlarga nisbatan kuchliroq, yashil nur, soʻngra koʻk nur eng kam sinadi. Bunday holatni anomal Yo. d. (X ning kichrayishi bilan p ning kamayishi) deyiladi. Moddada yorugʻlikning sinishi yorugʻlik fazaviy tezligining oʻzgarishi natijasida yuz beradi; moddaning sindirish koʻrsatkichi p=s/sf; bunda sf — yorugʻlikning muhitdagi fazaviy tezligi. Yorugʻlikning elektromagnit na. /— _ zariyasiga koʻra sf=s/ bunda ye —dielektrik singdiruvchanlik, s — magnit singdiruvchanlik. Spektrning optik sohasida barcha moddalar uchun s birga juda yaqin. Shu sababli p=h1e boʻlgani uchun Yo. d. ye ning chastotaga bogʻlikligi bilan tushuntiriladi.
34
Yarimo'tkazgichlar elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha metallar bilan dielektriklar oraliqidagi moddalar guruhiga kiradi va T=0 da ularning valent zonasi to'lasicha elektronlar bilan band bo'lib taqiqlangan zonasining kengligi katta emas (~1эВ ).
Yarimo'tkazgichlar xususiy va aralashmali yarimo'tkazgichlarga bo'linadi
T=0 K da xususiy yarim o'tkazgichlarning valent zonasi elektronlar bilan butunlay to'lgan bo'ladi, bu holda yarim o'tkazgich sof dielektrik bo'ladi. Agar temperatura T¹ 0 K bo'lsa, valent zonaning Yuqori sathlardagi bir qism elektronlar o'tkazuvchanlik zonasining pastki sathlariga o'tadi (4.6-rasm). Bu holda elektr maydoni ta'sirida o'tkazuvchanlik zonasidagi elektronlarning holati o'zgaradi. Bundan tashhari valent zonada hosil bo'lgan bo'sh joylar hisobiga ham elektronlar o'z tezligini o'zgartiradi. Natijada yarimo'tkazgichning elektr o'tkazuvchanligi noldan farqli bo'ladi, ya'ni sof yarim o'tkazgichda erkin elektron va teshik vujudga keladi.
Elektr maydoni ta'sirida butun kristall bo'ylab elektronlar maydonga teskari yo'nalishida, teshiklar esa maydon yo'nalishda harakatga keladi. Bunday elektr o'tkazuvchanlik faqat sof yarim o'tkazgiyalar uchun xos bo'lib, uni xususiy elektr o'tkazuvchanlik deyiladi.
33
Yarimoʻtkazgichli asboblar — yarimoʻtkazgichlarda yuz beradigan elektron jarayonlar asosida ishlaydigan elektron asboblar. Elektronikada turli signallarni oʻzgartirishda, energetikada esa bir turdagi energiyani boshqa turdagi energiyaga aylantirishda qoʻllaniladi. Vazifasi, ishlash tarzi, materiali, tuzilishi va texnologiyasi, ishlatilish sohasiga qarab tasniflanadi: elektr kattaliklarini ikkinchi elektr kattaliklariga oʻzgartiradigan elektr oʻzgartirgich asboblar (diod, tranzistor, tiristor va boshqalar); yorugʻlik signallarini elektr signallariga va aksincha aylantiruvchi optoelektron asboblar (optron, fotorezistor, fotodiod, fototranzistor, fototiristor, yarimoʻtkazgichli lazer, yorugʻlik tarqatuvchi diod va boshqalar); issiqlik energiyasini elektr energiyasiga va, aksincha, aylantiruvchi termoelektr asboblar (termoelement, termoelektr generator, quyosh batareyasi, termistor va boshqalar); magnitoelektr asboblar; pyezoelektr va tenzometrik asboblar (asosiy sinf) va h. k. Integral sxemalar (elektr oʻzgartiruvchi va optoelektronli boʻlishi mumkin) ayrim sinfga kiradi. Yarimoʻtkazgichli asboblar yarimoʻtkazgich materialga qarab, germaniyli, kremniyli va h.k. boʻlishi mumkin. Tuzilishi va texnologik alomatiga koʻra, Yarimoʻtkazgichli asboblar nuqtali va yassi xillarga, ishlatilish sohasiga qarab, yuqori chastotali, yuqori voltli, impulsli va boshqalarga ajraladi.
32
Radioaktivlik (radio... va activus — taʼsirchan) — kimyoviy element beqaror izotopining elementar zarralar yoki yadrolar chiqarib oʻz-oʻzidan boshqa element izotopiga aylanish qobiliyati. Tabiiy sharoitlardagi izotoplarda boʻladigan radioaktiv tabiiy radioaktiv, yadro reaksiyalari vositasida olinadigan izotoplarning radioaktivi sunʼiy radioaktiv deyiladi. Sunʼiy va tabiiy R. orasida hech qanday farq yoʻq. Ikkala holda yuz beradigan radioaktiv yemirilish jarayoni bir xil qonunlarga boʻysunadi.
Radioaktivlik hodisasini birinchi marta 1896 yilda A. A. Bekkerel kashf qilgan. U uran tuzlaridan nomaʼlum nurlar chiqishini, bu nurlar xuddi rentgen nurlari kabi har xil moddalardan oʻtishini, fotografiya plstinkasini qoraytirishini birinchi boʻlib aniqladi va ularni radioaktiv nurlar deb atadi. Tez orada toriyning radioaktivligi aniqlandi. 1898 yilda esa M. Sklodovskaya Kyuri va P. Kyurilyar ikkita yangi radioaktiv element (poloniy va radiy) ni kashf etdilar. E. Rezerford va yuqorida nomlari zikr etilgan olimlarning kuzatishlari natijasida radioaktiv moddalar oʻzidan uch xil koʻrinishdagi (a, r va u)nurlarni chiqarishi aniqlandi va bu nurlarning tabiati oʻrganildi: anurlar ikkita musbat zaryadga ega boʻlgan geliy atomining yadrosidan iborat; nurlar manfiy zaryadga ega boʻlgan elektronlardan iborat; unurlar rentgen nurlariga oʻxshaydigan elektromagnit nurlanishdir.
30
Holat tenglamasi - sistemaning muvozanatli holatini ifodalovchi parmetrlarning oʻzaro bogʻlanishini koʻrsatuvchi matematik tenglik. Mas, aniq t massaga ega boʻlgan ideal gazning muvozanatli holati R bosim, V hajm, T temperaturadan iborat makroskopik parametrlar orqali toʻla ifodalanadi. Parametrlardan biri, mas, hajmning oʻzgarishi, albatta bosim va temperatura yoki ulardan birining oʻzgarishiga olib keladi. Holat tenglamasiga misol tarzida ideal gaz uchun Klapeyron — Mendeleyev tenglamasini keltirish mumkin:bunda M — gazning molyar massasi, Ya — gaz doimiysi.
Suyuqliklar va qattiq jismlar Holat tenglamasilarini olish uchun ularni tashkil etuvchi molekulalarning ilgarilama, aylanma va tebranma harakatlari hamda molekulalar orasidagi oʻzaro taʼsirlari toʻla oʻrganilgan boʻlishi kerak. Guk qonunidat elastiklik modulshtt temperatura va bosimga bogʻlikligi qattiq jismlar uchun Holat tenglamasi hisoblanadi.
29
Fizikada moddalarning odatdagi holatlaridan tashqari o'ta yuqori temperatura va o'ta yuqori zichliklardagi holatlarini o'rganish ham juda katta qiziqish uyg’otadi. Chunonchi, Koinotning asosiy elementi bo'lgan yulduzlar bag’rida, hozirgi kunda quyosh sistemasidagi planetalarning markaziy sohalarida moddalar ana shunday ekstremal holatlarda bo'ladi.
Dastlab zichlik o'zgarmas bo'lsin deb faraz qilaylik va temperatura ortishi bilan modda holatidagi o'zgarishlarni sifat jiqatidan qarab chiqaylik. Aniqki, avvalo moddaning kondensirlangan holati (qattiq jismlar va suyuqliklar) gazsimon holat bilan almashadi. Temperaturaning bir necha ming gradus kelvin (K) ga ko'tarilishi odatdagi molekulyar gazlarda termik dissotsiatsiyaga olib keladi, natijada gazlar atomar holatga o'tadi. Т~104 K temperaturada gaz atomlari ionlasha boshlaydi va Т~106 K da moddaning ionlashgan holati-plazma, ya'ni faqat ionlar va elektronlardan tashkil toplgan gazsimon holat vujudga keladi. Plazmaning to'liq ionlashgan holati Т~107 K larda erishiladi va u faqat atom yadrolari bilan erkin elektronlardan tashkil topadi. Temperaturaning ~108 K qiymatlarida yadroviy o'zgarishlar yuz beradi, Т>109 K larda esa yadrolar parchalana boshlaydi va Т~1011 K ga etganda moddaning protonlar va elektronlardan iborat holati qaror topadi. Nihoyat, temperaturaning mрс2 ~ кТ (mр»1,67.10-27kg - protonning tinchlikdagi massasi, с=3.108m/s - yorug’likning vakuumdagi tezligi, к=1,38.10-23 J/К) shartni qanoatlantiruvchi, ya'ni Т~1013 K qiymatlarida nuklon-antinuklon juftlarning tuqilishi, umuman, aytganda, elementar zarralarning bir-biriga aylanishi boshlanadi
27
Fermi Dirak statistikasi — yarim butun (h birliklarida 1/2 3/2, •) spinli ayniy zarralar tizimi uchun qoʻllaniladigan kvant statistik fizika. E% Fermi tomonidan 1926-yilda taklif qilingan va oʻsha yili P. Dirak uning kvant mexanik maʼnosini koʻrsatgan. F.Fermi Dirak statistikasiga koʻra, har bir kvant holatida bittadan optik, zarra boʻlishi mumkin emas (Pauli prinsipi). F.Fermi Dirak statistikasi fermigazlar va fermisuyuqliklar uchun oʻrinli.
28
. Atom pastki energetik holatdan yuqori energetik holatga o‘tishi uchun fotonni yutishi kerak. Bunday o‘tish majburiy o‘tish bo‘ladi. Majburiy o‘tishda atomga nurlanish maydoni ta’sir qilishi kerak. Atomga tashqi nurlanish maydoni ta’sir qilmaganda, atom o‘z-o‘zidan yoki spontan ravishda pastki energetik sathdan yuqori energetik sathga o‘tmaydi, chunki bu energiyaning saqlanish qonuniga ziddir. Atomning yuqori energetik sathdan pastki energetik sathga o‘tishi ikki xil bo‘lishi mumkin: birinchisi, majburiy o‘tish, bu o‘tish atomga nisbatan tashqi sabablar ta’sirida bo‘ladi; ikkinchisi, spontan o‘tish, bu o‘tish atomdagi ichki sabablar ta’sirida bo‘ladi.
26
Elektr oʻtkazuvchanlik — tashki elektr maydon taʼsirida moddada elektr zaryadlarning koʻchishini ifodalaydigan tushuncha; jismning elektr tokini oʻtkazish xususiyati va bu xususiyatni miqdoran ifodalaydigan fizik kattalik. Elektr tokini oʻtkazadigan jismlarni oʻtkazgichlar deyiladi. Oʻtkazgichlarda doimo erkin zaryad eltuvchilar — elektronlar va ionlar boʻladi (ana shularning tartibli yoʻnalgan harakatlari elektr toki hisoblanadi). Elektr oʻtkazuvchanlik miqdor jihatdan oʻtkazgichdagi elektr maydon kuchlanganligi bir birlik boʻlganda undan oʻtayotgan tok zichligi bilan aniklanadi.
Yarimoʻtkazgichlar va dielektriklarda elektronlarning zonalarda energetik sathlar boʻyicha joylashishi bir xil, lekin taqiqlangan zonaning kengliligi dielektriklarda kattaroq. Yarimoʻtkazgichlarda elektronlar issiqlik energiyasi hisobiga taqiqlangan zona orqali boʻsh zonaga oʻta oladi.
25
Kristallar (yun. krystallos — muz, togʻ billuri) — atomlari, ionlari va molekulalari maʼlum tartibda joylashib, fazoviy kristall panjarani tashqil etgan qattiq jismlar. K., koʻpincha, suyuq fazalar — eritmalardan hosil boʻladi va oʻsadi, baʼzan esa gaz holatini yoki qattiq jism holatini tashqil etadigan fazaviy oʻzgarishlar natijasidagiva hosil boʻladi. Bir turdagi kristall panjaraga ega yirik K. — monokristallar, mayda-mayda kristallchalardan tashqil topgan. K. — polikristallar, umuman kristall panjara tashqil etmagan qattiq jismlar — a m o r f jismlar deb yuritiladi. Boʻlardan tashqari suyuq K. maxsus guruhni tashkil etadi.
K. tabiatda har xil kattalikda uchraydi. Eng yirik tabiiy K. (togʻ billuri — kvars xili) bir necha yuz kilogrammni, sunʼiy yetishtirilgan ish-qoriy galloid K.i bir necha oʻn kilogrammni, eng yirik tayoqcha shaklida yetishtirilgan kremniy K.ning diametri 200 mm ni, eng yupqa bir butun monokristall qatlam shaklidagi K.ning qalinligi 10 nm ni tashqil etadi.
24
Yorug'likni elektromagnit to'lqin, modda tuzilishini esa elektron nazariya asosida tasavvur qilish etarli. Elektron nazariyaga asosan jism elektronlar vaionlardan tashkil topgan. Ular yorugʻlik ta'sirida tebranma harakatga keladi.Elektromagnit to'lqin jismdan o'tayotganda - e zaryadli har bir elektronga elektr kuch () va Lorens kuchi ta'sir qiladi:

Eo ning amplituda qiymati, w - to'lqinning siklik chastotasi.Birinchi yaqinlashishda kuch faqat eng tashqi elektronlarni siljitadi, deb hisoblash mumkin
Lekin bu elektron bilan atomning qolgan qismi orasida kvazielastik kuch mavjudki, u elektronni avvalgi vaziyatiga qaytarishga harakat qiladi.
23
Zonaviy nazariya — kristall panjaraning davriy maydonida harakatlanayotgan valent elektronlar toʻgʻri-sidagi nazariya; qattiq jism kvant mexanikasining asosiy boʻlimlaridan biri. Z. n. asosini F. Blox (1928) va fransuz fizigi L. Brillyuen (1930) yaratdi.
Qattiq jismning elektr, optik, mexanik, issiklik va magnit xossalari valent elektronlarga bogʻliq boʻladi. Maʼlumki, atomda elektron bir necha muayyan energetik holatga ega, shunga moye ravishda bir necha energiya zonasi vujudga keladi. Ammo baʼzi zonalar ustma-ust tushishi ham mumkin. Har bir zonadagi satxlar soni kristall panjaradagi atomlar soni N ga teng . Bu satxlarda elektronlar Pauli prinsi-pita muvofiqjoylashadi. Endi elektronlar ayrim atomga emas, balki butun kristallga tegishli boʻlib qoladi. Metallarda tegishli atomning valent elektroni energetik sathidan hosil boʻlgan energiyalar zonasi elektronlar bilan chala toʻladi. Tashqi elektr maydoni taʼsirida bu zonadagi elektronlar yuqoriroqdagi boʻsh sathlarga oʻtadi va elektr tokini oʻtkazishda ishtirok etadi. Kristalldagi butunlay toʻlgan zonalar valent z o nal ar, chalatoʻlgan va boʻsh zonalar oʻtkazuvchanlik zonalari deb ataladi.
20
Diffuziya (lotincha: diffusio — singish, tarqalish) — molekulalar, atomlar, ionlar va kolloid zarralarning tar-tibsiz issiklik harakati natijasida bir moddaning ikkinchi moddaga oʻz-oʻzidan oʻtishi, birining ikkinchisiga singib ketishi. Diffuziya gaz, suyuklik yoki qattiq jismlarda boʻladi va tezligi moddaning zichligi va qovushoqligi, temperatura, diffuziyalanuvchi zarraning tabiatiga va h. k.ga bogʻliq. Temperatura koʻtarilishi bilan Diffuziya tezlashadi. Bir aralashmali sistema (bir modda)dagi Diffuziya oʻz diffuziya, koʻp aralashmali sistema (gaz, suyuq yoki qattiq eritmalar)dagi Diffuziya geterodiffuziya deyiladi. Fan va texnika sohalarida Diffuziya ning ahamiyati katta; kimyoda Diffuziya usuli erigan moddaning molekulyar ogʻirligini aniqlashda qoʻllaniladi. Biologiyada oziq moddalarning soʻrilishi va yutilishi hamda moddalar almashinuv mahsulotlarining chiqib ketishida Diffuziya ning ahamiyati bor. Texnikada terini oshlash, gazlamani boʻyash, metallarni sementlash va azotlash, metallarda himoya qrplama hosil qilishda qoʻllaniladi. Geologiyada Diffuziya moddalarning quyuqdan suyuqqa, issiqdan sovuqqa, namdan quruqqa tarqalishiga aytiladi. Foydali qazilma konlarini izlashda Diffuziya ning roli juda muhim. Diffuziya natijasida konlar bor joylarda rudalarni birlamchi va ikkilamchi areal (joy) lari hosil boʻladi
19
Kvant optikasining topilmalari
Kvant optikasi (va butun kvant fizikasi) elektromagnit nurlanishni bir vaqtning o'zida ham to'lqin, ham zarracha shaklida sayr qilib ko'radi.
Ushbu hodisa to'lqin zarracha ikkilikligi deyiladi.

Bu qanday ishlashining eng keng tarqalgan ta'rifi fotonlar zarrachalar oqimida harakat qilishidir, lekin bu zarrachalarning umumiy harakati zarrachalar ma'lum bir vaqtda ma'lum bir joyda bo'lish ehtimolligini aniqlaydigan kvant to'lqin funksiyasi bilan aniqlanadi.

Kvant elektrodinamikasidan (QED) olingan natijalarni olgan holda, kvadrat optikasini yarimlik operatorlari tomonidan tasvirlangan fotonlarni yaratish va yo'q qilish shaklida izohlash mumkin. Bu yondashuv, nurning xarakatini tahlil qilishda foydali bo'lgan ayrim statistik yondashuvlardan foydalanishga imkon beradi, garchi u jismonan sodir bo'ladigan narsani anglatadimi, ayrim munozaralar masalasi (garchi ko'pchilik buni faqat foydali matematik model deb bilsa-da).
18
Elektromagnit maydonni xarakterlashda Maksvell siljish toki tushunchasidan foydalandi. Ma’lumki, magnit maydonini hosil qila oladigan uyurmali elektr maydonini Maksvell siljish toki deb atadi. Siljish tokining vujudga kelishi uchun zarrachalarning tartibli ko’chishi emas, balki o’zgaruvchan elektr maydoni bo’lishi kifoyadir.
O’zgaruvchan tok manbaiga ulangan kondensatordan iborat zanjirni kuzatamiz
Kondensator zaryadlanib, razryadlanib turishi tufayli qoplamalar orasidagi elektr maydoni ham davriy o’zgarib turadi. Siljish toki o’tkazuvchanlik toki chiziqlarini o’tkazgich – dielektrik chegarasida uzmay, balki uni nafaqat dielektrik ichida, hatto vakuumda ham tutashtirib yuboradi. Siljish toki ham o’tkazuvchanlik toki kabi magnit maydoni hosil qiladi. Siljish tokining magnit maydoni hosil qilishini Eyxenvold (1901 y.) tajribada aniqlagan. Maksvell nazariyasiga ko’ra o’tkazuvchanlik toki zichligini siljish toki zichligiga teng deya olamiz:
(12.5)
(12.6)
bu yerda ds – kondensator qoplamasining yuzi.
- zaryadning sirt zichligi.
Gauss teoremasiga muvofiq, elektr siljish vektori -ni, zaryadning sirt zichligi - ga tengligini isbotlash mumkin.
17
Maksvell tenglamalari - bu elektromagnit maydon hamda uning vakuum va muhitdagi elektr zaryadlari va oqimlari bilan bog'liqligini tavsiflovchi differensial yoki integral shakldagi tenglamalar sistemasi. Elektromagnit maydonning zaryadlangan zarralarga ta'sir o'lchovini aniqlaydigan Lorentz kuchining ifodasi bilan birgalikda bu tenglamalar klassik elektrodinamikaning to'liq tenglamalar sistemasini hosil qiladi, ba'zan uni Maksvell - Lorentz tenglamalari deb atashadi. XIX asrning o'rtalarida to'plangan eksperimental natijalar asosida Jeyms Klerk Maksvell tomonidan tuzilgan tenglamalar nazariy fizika tushunchalarining rivojlanishida muhim rol o'ynadi va nafaqat elektromagnetizm bilan bevosita bog'liq bo'lgan fizikaning barcha sohalariga, balki ko'plab fundamental sohalarga ham kuchli, hal qiluvchi ta'sir ko'rsatdi.
16
Klassik fizika qonuniga asosan, jism temperaturasi yuqori bo’lsa (ya’ni katta chastotali nurlanishda) jism nur chiqarish qobiliyatining qiymati cheksizlikka intilish effektini, ya’ni «ul’trabinafsha halokati» effektini qarab chiqdik. Lekin jismning nur chiqarish qobiliyati cheksizlikka intilishi noto’g’ri tushunchadir, bu klassik fizika, ya’ni makrojism fizikasi asosida kelib chiqqan tushunchadir. Klassik fizikaga asosan har qanday termodinamik sistema energiyasi uzluksiz o’zgarishi va natijada har qanday energiya olishi mumkin.
Maks Plank (1900) - bu yerda klassik fizikada ma’lum kamchiliklar bor degan xulosaga keldi va o’z gipotezasini ilgari surdi: ya’ni jismlarning nurlanishi uzluksiz emas, balki alohida kvantlar sifatida chiqariladi. Har bir nurlanish kvanti energiyaga ega va uning qiymati
15
Termodinamika (yun. termo issiq, dynamic — kuch) — termodinamik muvozanat holatida turgan makroskopik tizimlarning umumiy xossalariga bu holatlar orasidagi o'tish jarayonlari toʻgʻrisidagi fan. T. fundamental qonun va tamoyillar asosida quriladi.
T.ning birinchi bosh qonuni tizimning energiya saqlanish qonuni boʻlib, unga, asosan, tizim oʻzining ichki energiyasi yoki qandaydir tashqi energiya manbai hisobiga ish bajarishi mumkin. Bu qonunni Yu. R. Mayer taʼriflagan. G. Gelmgolts aniqroq shaklga keltirgan (1874). T.ning ikkinchi bosh qonun i quyidagicha: issiqlik energiyasi ishga aylanish jarayonida toʻliq miqdorda ishga aylanmaydi, issiqlik sovuq tizimdan issiq tizimga oʻzoʻzidan oʻta olmaydi. Bu qonunni R. Klauzius taʼriflagan (1850). Bu konunga asosan, har qanday mashina uzatilgan issiklikni toʻliq ishga aylantira olmaydi, issiklikning maʼlum qismi sovitkichda qoladi (qarang Karno sikli).
T.ning uchinchi bosh qonuni entropiyaning mutlaq qiymatini aniqlaydi; Nernstning issiqlik qonuni deb ham ataladi. Bu qonunga koʻra, ixtiyoriy tizimning entropiya S si mutlaq nolga intiladigan har qanday temperatura T.da bosimga, zichlikka bogʻliq boʻlmagan eng oxirgi chegaraviy qiymatiga erishadi. 1911-yilda M. Plank bu qonunni quyidagicha ifodalagan: temperatura mutlaq nolga intilganda tizim entropiyasi ham nolga intiladi.
T. umumiy yoki fizik T.ga, T. qonunlarini issiqlik texnikasiga tatbiq qiluvchi texnik T.ga, T. qonunlarini kimyoviy va fizikkimyoviy jarayonlarga tatbiq qiluvchi kimyoviy T. ga, T. qonunlari yordamida qaytmas jarayonlarni oʻrganuvchi qaytmas jarayonlar T.siga boʻlinadi.
14
Galilei nisbiylik prinsipi — Nyutonning klassik mexanikasida barcha inersial sanoq tizimlarining fizikaviy teng huquqlilik prinsipi. Bu holat mexanika qonunlari birday boʻlganida namoyon boʻladi. Biror inersial sanoq tizimida oʻtkaziladigan har qanday mexanik tajribalar asosida muayyan tizim tinch holatda yoki tugʻri chiziqli tekis harakatda ekanligini aniqlab boʻlmaydi. Bu holatni birinchi boʻlib 1636-yilda Galileo Galilei aniqlagan.
Moddiy nuqtaning harakati nisbiydir: uning holati, tezligi, trayektoriyasining shakli ushbu harakat qaysi inersial sanoq tizimi (sanoq jismi)ga nisbatan qaralishiga bogʻliq. Shuning bilan birga, klassik mexanika qonunlari barcha inersial sanoq tizimlarida birday boʻladi. Mexanik harakatning nisbiyligi va mexanika qonunlarining turli inersial sanoq tizimlarida birday bulishi Galilei nisbiylik prinsipi mazmunini tashkil qiladi. Matematik jihatdan Galilei nisbiylik prinsipi mexanika tenglamalarining harakatlanayotgan nuqtalar koordinatalarini (vaqtning ham inersial sanoq tizimidan boshqasiga oʻtishdagi almashtirishlarga — Galilei almashtirishlariga nisbatan invariantligini ifodalaydi (qarang Nisbiylik nazariyasi).
Shu sababli Galilei almashtirishlarida yuqoridagi tenglama oʻzgarmaydi. Bu tenglama Galilei nisbiylik prinsipining matematik ifodalanishidir. Galilei nisbiylik prinsipi jismlar yoruglik tezligiga nisbatan ancha kichik tezliklar bilan harakatlangan hol uchungina oʻrinli. ~ s boʻlgan hollarda Galilei almashtirishlari Lorens almashtirishlari bilan almashtirilishi lozim.
13
Fazoning bir jinsliligi, harakat qonunlarini va yopiq sistema fizik xossalarini inersial sanoq sistemasi koordinata boshining tanlanishiga bog’liq emasligida namoyon bo'ladi. Boshqacha aytganda agar yopiq sistemani fazoda butun holicha parallel ko'chirish yo'li bilan qayta qo'yilsa, ya'ni sistemaning qismlarining o'zaro joylashishi va sharoiti ko'chirilguncha qanday bo'lsa to’liq o'shanday saqlansa, harakat qonunlari va sistemaning fizik xossalari o'zgarmaydi. Xususan, sistemani butun holicha ixtiyoriy kichik dr masofaga siljitganda sistemadagi barcha kuchlarning ishi ?A nolga teng bo'lishi kerak. Yopiq sistemada faqat ichki kuchlar ta'sir etgani uchun