1. Issiqlik nurlanishning kvant naziriyasi. Kvant parametrlari. Issiqlikdan nurlanish yutilish qobiliyati

4. Issiklik nurlarining oqimi. Nurlanish oqimi F biror plastinkaga tushayotgan bo'lsin. Bu oqim qisman qaytadi (F_q) qisman jismda yutiladi (F_yu), qolgani jismdan o'tadi (F_o'), ya'ni
F_q + F_yu + F_o' = F
F_q/F= r - jismning nur qaytarish qobiliyati;
F_yu/F=a - jismning nur yutish qobiliyati;
F_o'/F=D - jismning nur o'tkazish qobilyati;
r + а + D = 1
Nisbatan qalinroq bo'lgan jismlar uchun D=0 va
r + а = 1,
Tajribalarning ko'rsatishicha va a, l va T larning funksiyasidir
r _l,Т + а _l,Т = 1
Umuman r_l, _Т va а_l, _Т larning qiymatlari 0 dan 1 gacha o'zgaradi.
1) r_l,Т =1 а_l,Т = 0 nur to'la qaytariladi (absolyut oq jism);
2)r_l,Т =0 а_l,Т = 1 nur to'la yutiladi (absolyut qora jism).
Tabiatda absolyut oq jism ham, absolyut qora jism ham bo'lmaydi. Har qanday jism tushayotgan nurlanishning bir qismini yutsa, qolgan qismini qaytaradi. Farqi shundaki, ba'zi jismlar ko'proq qismini yutib ozrog’ini qaytarsa, boshqa jismlar ko'prog’ini qaytarib ozrog’ini yutadi. Masalan, qorakuya uchun l = 0,40, 0,75 mkm sohada а_l,Т =0,99.


Qattiq jismlarda kvant statistik nazariya
Kristallning hossalarini aniqlash uchun uni tashkil qiigan barcha zarralari (elektronlari va yadrolari) orasidagi o'zaro ta’sir xarakterini bilish zarur. Mazkur o'zaro ta’sirni aniq tavsiflash juda ham qiyin masala. Haqiqatan ham, jism hajmga ega bo'lgan kristallning tarkibiga kiruvchi har bir zarra (elektron va atom yadrosi) kamida 1023-1024 ta zarra bilan o'zaro ta ’sirda bo'ladi. Darvoqe, bunda barcha zarralar uzluksiz va juda murakkab ko'rinishdagi harakatda bo'ladilar.
Kristallni tashkil qiigan barcha zarralar orasidagi bir-birlari bilan bo'ladigan o'zaro ta’simi faqat kvant mexanika yordamida Shryodinger tenglamasi ko'rinishida ta’riflash mumkin. Afsuski, ushbu tuzilgan Shryodinger tenglamasini yechib bo'Imaydi. Kristallning bir qator hossalarini (elektr, magnit va optik) tavsiflashda kristalldagi valentli elektronlaming holatini bilish kifoya. Ana shu holat masalani yechishning aniq uslubiyatini bermasa ham, masalani bir muncha soddalashtiradi. Va bu soddalashgan masala ko'p elektronli masala deb ataladi. Lekin bu masalani ham bir qator o'rinli farazlar va soddalashtirishlar kiritish orqali kristallning o'z-o'zi bilan moslashgan elektr maydonida harakat qilayotgan bitta elektron masalasiga keltirish mumkin. Natijada Shredinger tenglamasini yechish imkoni tug'iladi.
Albatta, bu yerda ≪past≫ so'zi nisbiy tushuncfia va uni shartli tushunmoq lozim. Chunki agar bir yulduz moddalarining hossalari bilan qiziqsak, ≪past≫ deganda yuz ming graduslarni tushunishimiz kerak bo'ladi. Klassik statistika kvant statistikaga qaraganda noaniq fan. Lekin yetarli darajadagi temperaturada qilinayotgan xato juda ham kichik. Shuning uchun bu xatoni e’tiborga olmasa ham bo'ladi. Temperaturani pasayib borishi oqibatida xatolar osha boradi va klassik statistika qonunlari o'miga endi kvant statistikasi qonunlaridan foydalanishga to 'g 'ri keladi. Shunday savol tug'ilishi mumkin: noaniq klassik statistikani qonunlari o'rniga bira to'la aniq kvant statistikasini qonunlarini qo'llab qo'ya qolganimiz yaxshi emas-mi? Albatta, yaxshi, lekin^ kvant masalalarini yechish juda ham og'ir. Unga nisbatan klassik masalani yechish ancha oson. Shu sababdan xatolik ahamiyatli bo'lmagan hollar uchun amaliyotda klassik statistika g'oyalaridan foydalangan ancha maqbuldir.
Fizikaviy statistikaning eng sodda obyekti - gaz - bir-birlari bilan juda kuchsiz o'zaro ta’sirda va bir-birlari bilan juda ham kam to'qnashadigan zarralar to'plami. Albatta, tajriba orqali gazlarda kvant statistikasi qonunlarini o'rganish juda ham mushkul va har doim ham uddasidan chiqib bo'lmaydi. Gazni suyuqlikka va so'ng uning tamomila qattiq jismga aylanishi yuqori temperaturalarda yuz beradi. Bunday temperaturalarda kvant effektlar deyarli sezilmaydi. Bu jihatdan qaraganda o'tkazuvchanlik elektronlarining gazi aytilgan kamchilikdan holi bo'lib, kvant qonunlarini namoyon etishda eng qulay obyektdir. Metall absolut nol temperaturada ham tok o'tkazadi va demak, shunday temperaturada ham o'tkazuvchanlik elektronlari mavjud. Boz ustiga temperatura qancha past bo'lsa, elektronlaming bir-biri bilan to'qnashishi keskin kamayib boradi. Temperatura pasayishi bilan go'yoki elektronlar gazi ham ideallashadi. Ideal elektronlar gazi - kvant statistika qonunlarini namoyish etishda eng ajoyib obyektdir.
Moddalaming makroskopik hossalari namoyon bo‘lishi asosida kvant effektlari
yotadi. Kvant qonunlarini makroskopik namoyon bo‘lishiga ayniqsa, o’ta oquvchanlik va o‘ta o‘tkazuvchanlik, Myossbauer effekti va optik kvant generatorlari kabi jarayonlar va qurilmalami misol qilish mumkin. Atom soatlari, ammiakli soatlar, seziyli soatlar va mazerli soatlar kvant makrofizikasiga yaxshi misol bo‘la oladi.