Atom yadrosi va elementar zarrachalar fizikasi, tezlashtiruvchi texnika

Fotoeffekt. 
Gamma-kvantlar 
modda 
atomlaridagi 
bog‟langan elektronlar bilan 
ta‟sirlashganida, o‟z energiyasini berib yutiladi va atomdan elektronni urib 
chiqaradi. Bunday jarayon fotoeffekt hodisasi deyiladi. Fotoeffekt jarayonida 
atomga gamma-kvant energiyasining bir qismi beriladi. Energiyaning bu berilgan 
qismi atom bilan elektronning bog‟lanish energiyasini uzishga sarflanadi. Gamma 
kvant energiyasining qolgan qismi atomdan uzib chiqarilgan elektronga kinetik 
energiya sifatida beriladi. U vaqtda elektron kinetik energiyasi quyidagicha 
ifodalanadi: 
(2) 
Bu formulada 
-gamma-kvant energiyasi, 
-elektronning 
-qobiqdagi 
bog‟lanish energiyasini ko‟rsatuvchi ionlashtirish potensiali yoki elektronning 
bog‟lanish energiyasi deyish mumkin; 
-atomdan uzib chiqarilgan elektronning 
kinetik energiyasi. Fotoeffekt hosil bo‟lishi uchun gamma-kvant energiyasi 
elektronning atomdagi bog‟lanish energiyasidan katta bo‟lishi kerak, ya‟ni 
Fotoeffekt jarayoni ichki K, L va boshqa qobiqlarda yuz berganda uzib 
chiqarilgan elektronlarning bo‟shagan o‟rinlariga yuqori qobiqdagi elektronlar 
o‟tishi sodir bo‟ladi. bunday elektronlar o‟tish jarayonida xarakteristik rentgen-
nurlari chiqariladi. Fotoeffekt hodisasi sodir bo‟lganda qo‟zg‟algan, ya‟ni elektroni 
urib chiqarilgan atom Oje elektronlarini ham chiqarishi mumkin. Bunda atomning 
qo‟zg‟alish energiyasi qobiqdagi elektronlarga beriladi. Natijada diskrit energetik 
spektrini hosil qiladigan elektronlar hosil bo‟ladi. shunday qilib fotoeffekt jarayoni 
faqat atomda bog‟langan elektronlardagina yuz beradi. Atomdagi elektronning 
bog‟lanish energiyasi qancha katta bo‟lsa, fotoeffekt hodisasining yuzaga kelish 
ehtimoliyati shuncha katta bo‟ladi.
Fotoeffekt kesimi 
va 
ga bog‟liq bo‟ladi. Fotoeffekt kesimi 𝜎
f
– 
fotoeffektning yuz berish ehtimolini bildiradi. Atomda turli qobiqlardagi 
elektronlarning bog‟lanish energiyasi turlicha bo‟lgani uchun fotoeffekt kesimi 
ham o‟zgaradi. K-qobiqdagi elektron uchun bog‟lanish energiyasi 
kichik 
bo‟lganda effektiv kesim (
𝜎
k
) quyidagicha hisoblanadi.
(𝜎
)
[
]
(3) 
bo‟lganda, ya‟ni katta energiyalarda
(𝜎
)
[ 
]
(4) 

---

L, M va boshqa qobiq elektronlarida 
𝜎 ancha kichik bo‟ladi. Hisoblashlardan 
K, L qobiqlar uchun aniqlangan, kesimlar quyidagicha: 
va 
; ya‟ni 
metallarda erkin elektronlar mavjudligi 
uchun ulardagi fotoeffekt jarayonlari yuqorida qaralgan fotoeffektdan farq qiladi. 
Bunda atomdan urib chiqarilgan elektronning kinetik energiyasi quyidagicha 
yoziladi: 
(5) 
-elektronning metaldan chiqish ishi. (5) tenglama Eynshteyn tenglamasi 
deyiladi. Metaldagi erkin elektronlar uchun bog‟lanish energiyasi 
, u vaqtda: 
(6) 
Demak fotoeffekt hodisasi 
dan boshlab yuz berishi mumkin. 
da 
bo‟ladi. Bu ifoda fotoeffekt hosil bo‟lishining chegaraviy energiyasini 
bildiradi, ya‟ni bunda elektronning atomdan chiqish ishi uning bog‟lanish 
energiyasiga teng bo‟ladi. Shu energiyaga mos keluvchi gamma-kvant to‟lqin 
uzunligi fotoeffektning qizil chegarasi deyiladi va quyidagicha aniqlanadi: 
va
𝜆
(7) 
Yoki 
, u vaqtda 𝜆
. 
Bundan ko‟rinadiki, elektronlarning metallardan chiqish ishini aniqlab, 
fotoeffektning berilgan metall uchun qizil chegarasi 
𝜆
ni topish mumkin. 
Fotoeffekt xodisasi to‟lqin uzunligi 1-S Aº bo‟lgan xarakteristik rentgen nurlari 
yoki to‟lqin uzunligi 
𝜆
bo‟lgan 
𝛾-nurlari ta‟sirida xosil bo‟lishi mumkin.
Shunday qilib, 
𝛾-kvant modda orqali o‟tganda kichik energiyalarda ( 
) fotoeffekt jarayoni asosiy rol o‟ynaydi.
energiyalar soxasida kompton effekti xosil bo‟ladi. 
bo‟lganda elektron-pozitron jufti xosil bo‟ladi. Bunda 
va 
lar 
𝛾 -kvant 
energiyasining chegaralari bo‟lib, turli moddalar uchun turlicha qiymatga ega. 
Masalan, alyuminiy uchun 
va
; qo‟rg‟oshin uchun 
va
va b.