Masala yechish namunasi
1. Difraksion panjaraga to‘lqin uzunligi 500 nm bo‘lgan monoxromatik
yorug‘lik tushmoqda. ikkinchi tartibli spektr 30
0
burchak ostida ko‘rinsa, shu
panjaraning doimiysi nimaga teng?
B e r i l g a n:
f o r m u l a s i:
Y e c h i l i s h i:
λ = 500 nm = 500 · 10
–9
m
n = 2
α = 30°
d sinφ = nλ
d =
d =
=
=
= 2 · 10
–6
(m).
Javobi: 2 · 10
–6
m.
Topish kerak
d = ?
1. Nima sababdan bir xil quvvatga ega bo‘lgan va bir korxona ishlab
chiqargan ikkita lampochkadan chiqqan yorug‘lik interferensiya ho-
sil qilmaydi?
2. Difraksiya hodisasidan qaysi joylarda foydalanish mumkin?
3. Difraksion panjarada kuzatiladigan spektrning tartib raqami chek-
langanmi?
4. Interferensiya hodisasi kuzatilganda yo‘l farqi 3,5 λ ga teng bo‘lsa,
nima kuzatiladi?
Kompyuter diski va lazer bilan interferensiya va difraksiyaga doir
tajriba o‘tkazing.
96
26-
mavzu. lABOrATOriYA iShi: DiFrAKSiON PANJArA
yordaMida yorug‘likning to‘lqin
uZunligini aniqlash
Ishning maqsadi. Yorug‘likning to‘lqin uzunligini difraksion panjara yor-
damida aniqlashni o‘rganish.
Kerakli asbob va jihozlar. 1. Panjara doimiysi
mm yoki mm
bo‘lgan difraksion panjara. 2. Yorug‘lik manbayi. 3. O‘rtasida tirqishi bo‘lgan
qora ekran. 4. Millimetrli mashtabga ega bo‘lgan uzun va qisqa chizg‘ichlar.
5. asboblar o‘rnatiladigan qurilma (4.18-rasm).
1
2
3
6
4 5
4.18-rasm.
S
A
x
y
φ
φ
ko‘z
Tirqishli
chisg‘ich
Difraksion
panjara
4.19-rasm.
Ishning bajarilishi. asboblar o‘rnatiladigan qurilma (6) ustiga millimetrli
mashtabga ega bo‘lgan uzun chizg‘ich (3) o‘rnatiladi. Uning bitta uchiga
o‘rtasida tirqishi (5) bo‘lgan qora ekran (4) joylashtiriladi. Qora ekranda mil-
limetrli mashtabli qisga chizg‘ich mahkamlangan. Qora ekran uzun chig‘ich
bo‘ylab siljiy oladigan holatda o‘rnatiladi. Uzun chizg‘ichning ikkinchi uchi-
dagi tutqich (2) ga difraksion panjara (1) o‘rnatiladi. Yorug‘lik manbayi ishga
tushiriladi. Panjara va tirqish orqali yorug‘lik manbayiga qaralsa, tirqishning
ikkala tomonida difraksion spektrlarning birinchi, ikkinchi va h.k. tartib-
lari ko‘rinadi. Tirqishli chizg‘ichni yoki difraksion panjarani uzun chizg‘ich
bo‘ylab surib, birinchi tartibdagi qizil nur shkaladagi butun son ro‘parasiga
keltiriladi. Tirqishdan tanlangan nurgacha bo‘lgan masofa y ni aniqlab olina-
di (4.19-rasm). so‘ngra difraksion panjaradan tirqishli chizg‘ichgacha bo‘lgan
masofa x ni o‘lchab olinadi. Bunda y << x ekanligidan sinφ ≈ tgφ deb olinadi.
97
tgφ = ekanligini hisobga olib (4–8) formuladan yorug‘likning to‘lqin uzun-
ligi hisoblanadi:
;
(4–9)
bunda: λ – yorug‘lik nuri to‘lqin uzunligi, d – panjara doimiysi.
Tajribani ikkinchi va uchinchi tartibdagi qizil nur uchun o‘tkaziladi.
shunga o‘xshash tajribalarni chap tomonda joylashgan spektrlar uchun baja-
riladi.
O‘lchash va hisoblash natijalari quyidagi jadvalga yoziladi.
nur
rangi
x,
mm
y,
mm
n,
spektr
tartib
raqami
λ, nm λ
o‘rt
, nm
∆λ =
|λ
o‘rt
– ∆λ|
∆λ
o‘rt
nisbiy
xatolik
E
nis
=
=
∆λ
o‘rt
λ
o‘rt
Olingan natijalarning o‘rtacha qiymati, absolut va nisbiy xatoliklar
hisoblanadi.
natijalarni o‘ng va chap tomonlar uchun solishtiriladi.
1. Tajribalarning aniqligi spektrning tartib raqami ortib borishi bilan
qanday o‘zgaradi?
2. Difraksion panjara davrining ortib borishi o‘lchashlar aniqligiga
qanday ta’sir ko‘rsatadi?
3. Tajribani monoxromatik nur (lazer nuri) bilan o‘tkazilsa, qanday
manzara ko‘rinadi?
4. Oq nur bilan tajriba o‘tkazilsa, difraksion manzara markazida nima
sababdan oq polosa hosil bo‘ladi?
98
27-
mavzu. yorug‘lik dispErsiyasi. spEktral analiZ
Turli xil jismlar va moddalarning rangi haqidagi savol insonlarni qadimdan
qiziqtirib kelgan. Nima sababdan Quyosh ufqqa botayotganda qizarib botadi?
Nima sababdan kamalak hosil bo‘ladi? Yorug‘lik ayrim minerallardan
o‘tganida ular nima sababdan rangli tovlanadi? kabi savollarga javobni
nyuton zamoniga kelibgina javob topish mumkin bo‘ldi. 1666-yilda i.nyuton
o‘zi o‘tkazgan tajribasi haqida quyidagilarni yozadi: “Men turli shakldagi
optik shishalarga ishlov berish vaqtida rang to‘g‘risidagi ma’lum hodisalarni
tekshirish uchun uchburchak shisha prizmani tayyorladim. shu maqsadda men
xonamni qorong‘i qildim va quyosh nurining tushishi uchun deraza darchasida
juda kichik teshik yasadim. shu teshikka men prizmani undan singan nur
devorga tushadigan qilib joylashtirdim. shunday usulda olingan xilma-xil va
kuchaytirilgan ranglarni ko‘rish va kuzatish menda katta qiziqish hosil qildi”.
Yorug‘lik prizma orqali o‘tganda paydo bo‘lgan har xil ranglar to‘plamini
nyuton spektr (lotincha spektrum – ko‘rish) deb atadi (4.20-rasm).
qizil
zarg‘aldoq
sariq
yashil
havorang
ko‘k
binafsha
T
P
E
4.20-rasm.
nyuton tirqishni qizil rangli shisha bilan berkitganda devorda faqat
qizil rangli dog‘ni, yashil rangli shisha bilan berkitganda faqat yashil dog‘
bo‘lishini kuzatadi. Bunda u ularning sinishini ham o‘rganadi va har xil
ranglar turlicha sinishini payqaydi.
Masalan, qizil rang boshqalariga nisbatan kam sinsa, binafsha rang esa
hammasidan kuchli sinadi.
nyuton buning sababini bilmaydi. lekin bu tajriba oq rang, murakkab
rang ekanligini ko‘rsatadi. U asosan yettita rangdan iborat ekan: qizil,
99
zarg‘aldoq, sariq, yashil, zangori, ko‘k va binafsha. Oq rangning murak-
kabligini isbotlovchi nyutonning yana boshqa tajribalari bor. 1.nyuton
doira olib, uni sektor tarzida asosiy yettita rangga bo‘yab qo‘yadi. Bu doira
dvigatelning aylanish o‘qiga mahkamlanadi. aylanishning ma’lum bir
tezligida rangli doira oq bo‘lib ko‘rinadi.
4.21-rasm.
2. agar birinchi prizmadan o‘tib,
ranglarga ajralgan yorug‘lik yo‘liga
birinchi prizmaga nisbatan 180º ga buril-
gan prizma qo‘yilsa, bu prizma yig‘uv chi
linza vazifasini bajaradi. Un dan chiqqan
yorug‘lik dastasi to‘plangan nuqtasida oq
rangda bo‘ladi (4.21-rasm).
nyutonning kashf etgan bu hodisasi
yorug‘lik dispersiyasi (lotincha disperge –
so
chib tashlash) degan nom oldi.
shunday qilib, nyuton Quyoshdan keluvchi oq nur barcha rangli nurlarning
yig‘indasidan iborat ekanligini isbotlaydi. Quyosh nurlari ostida narsa va
predmetlarning turli rangda ko‘rinishiga sabab, ular ayrim ranglarni yutishi,
ayrimlarini esa qaytarishidir. abso lut qora jism barcha nurlarni yutadi, oq
jism esa qaytaradi.
Yorug‘likning to‘lqin nazariyasiga ko‘ra, yorug‘lik – fazoda juda katta
tezlik bilan tarqaluvchi to‘lqinlardir. Uning rangi, chastotasiga bog‘liq.
Yorug‘lik to‘lqinlarining to‘lqin uzunligi juda kichik. Masalan, qizil nur
eng katta to‘lqin uzunligiga ega bo‘lib, uning qiymati λ
q
= 7,6 · 10
–7
m ga teng.
eng kichik to‘lqin uzunligi binafsha nurga tegishli bo‘lib, uning kattaligi
λ
b
= 3,8 · 10
–7
m. Boshqa nurlarning to‘lqin uzunligi ularning oralig‘ida
yotadi.
1873-yilda ingliz olimi J.Maksvell yorug‘likning c = 3 · 10
8
m/s tezlik bilan
tarqaladigan elektromagnit to‘lqinlardan iborat ekanligini nazariy jihatdan
isbotlaydi. Bu nazariyani h.hertz tajribada tasdiqlagani sizlarga ma’lum.
Bir muhitdan ikkinchisiga yorug‘lik o‘tganida uning to‘lqin uzunligi
o‘zgaradi, lekin chastotasi o‘zgarmaydi. Bizga ma’lumki to‘lqin tezligi ,
uning uzunligi λ va chastotasi v o‘zaro quyidagicha bog‘langan:
= λ v.
100
Bundan muhitda turli rangga ega bo‘lgan nurlarning turli tezlik bilan
tarqalishi kelib chiqadi. agar muhitning nur sindirish ko‘rsatkichi n ning
yorug‘likning vakuumdagi tarqalish tezligi c va muhitdagi tarqalish tezligi v
bilan bog‘liqligi (9-sinfdan eslang).
п =
ni hisobga olinsa, muhitning nur sindirish ko‘rsatkichi turli nurlar uchun
turlicha bo‘lishi kelib chiqadi.
Nur sindirish ko‘rsatkichining yorug‘lik to‘lqin uzunligiga bog‘liq-
ligiga dispersiya deyiladi.
Bu dispersiyaga berilgan ikkinchi ta’rifdir. Bundan prizmadan o‘tgan
nurlar nima uchun turli burchakka og‘ishi sababini tushunib olsa bo‘ladi.
Demak, qizil nurlarning har qanday muhitdagi tezligi, binafsha nurnikidan
katta bo‘ladi. Masalan, suvda
q
= 228 000 km/s,
b
= 227 000 km/s,
uglerod sulfitda
q
= 185 000 km/s,
b
= 177 000 km/s. Vakuumda yorug‘lik
dispersiyasi bo‘lmaydi, chunki unda hamma yorug‘lik to‘lqinlari bir xil tezlik
bilan tarqaladi.
1807-yilda ingliz fizigi Tomas Yung qizil, yashil va zangori rang larni
kombinatsiyalab, oq rangni olish mumkinligini isbotlaydi. shuningdek, qizil,
yashil va zangori ranglarni kombinatsiyalab, boshqa ranglarni olish mumkin
(4.22-rasm).
4.22-rasm.
Qizil, yashil va zangori ranglarni Yung birlamchi nurlar deb ataydi.
shu birinchi ranglarning birortasini boshqa hech qanday ranglarning
kombinatsiyasidan olish mumkin emas. Buni ekranga qizil, yashil va
zangori rangli yorug‘likni tushirib oson tekshirish mumkin. Barcha uchta
rang birlashgan yoki qo‘shilgan joyda oq rang hosil bo‘ladi. Qizil rang bilan
101
zangori rang qo‘shilganda – qoramtir; qizil va yashil rang qo‘shilganda sariq
rang yuzaga keladi. hozirgi zamon televizorlarida va kompyuter ekranlarida
rangli tasvir mana shu uchta rangning qo‘shilishidan hosil qilinadi.
Turli yorug‘lik manbalaridan chiqqan yorug‘likni prizmadan o‘tkazib
ko‘rilsa, birortasi ham (lazerdan tashqari) monoxromatik, ya’ni aynan bitta
chastotaga ega bo‘lgan nurni chiqarmas ekan. Qizdirilgan moddalar ham
o‘ziga xos spektrdagi nurlarni chiqaradi. Ularning spektrini uch turga ajratish
mumkin.
Tutash spektr. Quyosh spektri yoki cho‘g‘lanish tolali lampochkadan
chiqqan yorug‘lik tutash spektrga ega bo‘ladi. Modda qattiq yoki suyuq
holatda bo‘lganida hamda kuchli siqilgan qazlar chiqargan yorug‘lik tutash
spektrga ega bo‘ladi.
Polosali spektr. ayrim bir-biri bilan bog‘lanmagan yoki kuchsiz
bog‘langan molekulalar chiqargan yorug‘lik polosa ko‘rinishiga ega bo‘ladi.
Polosalar bir-biridan qorong‘i yo‘lkalar bilan ajralgan bo‘ladi.
Chiziqli spektrlar. Bunday spektrda bittagina chiziq bo‘ladi. Bunday
spektrni bir-biri bilan bog‘lanmagan atomlar chiqaradi. Bir-biridan ajralgan
atomlar bitta to‘lqin uzunligiga ega bo‘lgan nurni chiqaradi.
Yutilish spektrlari. lampochkadan chiqayotgan yorug‘lik yo‘liga qizil
shisha qo‘yilsa, undan faqat qizil yorug‘lik o‘tadi va qolgan nurlar yutilib
qoladi. agar oq nurni, nurlanmayotgan gaz orqali o‘tkazilsa, manbaning
uzluksiz spektri fonida qora chiziqlar paydo bo‘ladi. Bunga sabab,
gaz ma’lum bir chastotali nurlarni yutib qolishidir. O‘rganishlar shuni
ko‘rsatadiki, gaz qizigan paytida qanday chastotali nurlarni chiqarsa, shunday
chastotali nurlarni yutar ekan.
istalgan kimyoviy element o‘ziga xos spektrga ega bo‘ladi. har bir
odamning barmoq izlari faqat o‘ziga xos bo‘lganidek, bir element spektri
boshqasinikiga o‘xshamaydi.
Mana shu xususiyatga ko‘ra, moddaning kimyoviy tarkibini aniqlashga
spektral analiz deyiladi. Bu juda sezgir usul bo‘lib, tekshirish uchun zarur
bo‘lgan modda massasi 10
–10
g dan ortmaydi.
Bunday analiz ko‘proq sifat xarakteriga ega bo‘ladi, ya’ni moddada qaysi
element borligini aniq aytib berish mumkin. lekin, uning qancha miqdorda
bo‘lishini aniqlash qiyin. Chunki, modda temperaturasi past bo‘lganda
ko‘pgina spektral chiziqlar namoyon bo‘lmaydi.
102
hozirgi davrda barcha atomlarning spektri aniqlangan bo‘lib, jadvali tuzib
qo‘yilgan (4.23-rasm). spektral analiz usuli bilan rubidiy, seziy va boshqa
ko‘pgina elementlar ochilgan. seziy so‘zi “samoviy-havorang” degan ma’noni
bildiradi.
stronsiy elementining spektri
rux elementining spektri
Co h Ca h fe fe h fe Mg fe na O
2
h O
2
400 450 500 550 600 650 700
nm
4.23-rasm.
aynan spektral analiz yordamida Quyosh va yulduzlarning kimyoviy
tarkibini aniqlash mumkin bo‘ldi. Boshqa usullar bilan ularni aniqlab
bo‘lmaydi. aytish joizki, geliy elementi dastlab quyoshda, keyinchalik Yer
atmosferasida topilgan. elementning nomi geliy “quyoshli” degan ma’noni
bildiradi. spektral analizni faqat nur chiqarish spektri orqali emas, balki
yutulish spektri yordamida o‘tkaziladi.
Balmer seriyasi
103
Masala yechish namunasi
1. linzaning nur sindirish ko‘rsatkichi qizil nur uchun 1,5 ga, binafsha
nur uchun 1,52 ga teng. linzaning ikkala tomoni bir xil egrilik radiusiga
teng bo‘lib, 1 m ga teng. Qizil va binafsha nurlar uchun linzaning fokus
masofalari orasidagi farqni aniqlang.
B e r i l g a n:
f o r m u l a s i:
Y e c h i l i s h i:
n
q
= 1,5
n
b
= 1,52
R = 1 m
= ( n – 1)
F =
∆ F = F
q
– F
b
F
q
=
= 1 m.
F
d
=
= 0,961 m.
∆ F = 1 m – 0,961 m = 0,039 m
Javobi: 3,9 sm.
Topish kerak:
∆ F = ?
1. Nima sababdan oq nur prizmadan o‘tganda rangli nurlarga ajralib
ketadi?
2. Nima sababdan deraza oynasi orqali o‘tgan Quyosh nuri spektrga
ajralmaydi?
3. Quyosh nuri suyuqlikdan o‘tganda spektrga ajralishi mumkinmi?
4. Spektral analiz yordamida suyuqlikning tarkibini aniqlasa bo‘ladimi?
5. Difraksiya tufayli hosil bo‘lgan spektr bilan dispersiya spektri
orasi da qanday farq bor?
28-
mavzu. yorug‘likning qutblanishi
Yorug‘lik interferensiyasi va difraksiyasi hodisalari yorug‘likning to‘lqin
tabiatiga ega ekanligini tasdiqladi. 10-sinfdan to‘lqinlarning ikki turda:
bo‘ylama va ko‘ndalang to‘lqinlarga bo‘linishi sizlarga ma’lum. Bo‘ylama
to‘lqinlarda muhit zarralarining tebranish yo‘nalishi, to‘lqinning tarqalish
yo‘nalishi bilan bir yo‘nalishda bo‘lishi, ko‘ndalang to‘lqinlarda esa ular
o‘zaro perpendikular bo‘lishi ham sizlarga ma’lum.
Uzoq vaqt davomida to‘lqinlar optikasining asoschilari Yung va frenel
yorug‘lik to‘lqinlarini bo‘ylama to‘lqinlar deb hisoblashgan. Chunki
bo‘ylama mexanik to‘lqinlar qattiq, suyq va gazsimon muhitda tarqala oladi.
ko‘ndalang mexanik to‘lqinlar esa faqat qattiq jismlarda tarqala oladi. lekin
104
ko‘pgina o‘tkazilgan tajribalarda yorug‘lik to‘lqinlarini, bo‘ylama to‘lqinlar
deb qaralsa, tusuntirish mumkin emasligini ko‘rsatdi. shunday tajribalardan
birini qaraylik.
Turmalin kristalidan uning kristall panjarasi o‘qlaridan biriga parallel
joylashgan tekislik boyicha plastina qirqib olingan bo‘lsin. Bu plastinani
yorug‘lik nuriga perpendikular joylashtiraylik (4.24-rasm).
T
1
T
2
A
L
4.24-rasm.
Bu plastinani yorug‘lik nuri yo‘nalishida o‘tgan o‘q atrofida sekin
aylantiraylik. Bunda turmalindan o‘tgan yorug‘lik intensivligida hech
qanday o‘zgarish bo‘lmaganligini ko‘ramiz. Tajribani T
1
pastinadan keyin
yana shunday T
2
plastinani qo‘yib takrorlaymiz. Bu safar T
1
plastinani tinch
holda qoldirib, T
2
plastinani o‘q atrofida sekin aylantiramiz. Bunda ikkala
plastinadan o‘tgan yorug‘lik intensivligining o‘zgara borganligini kuzatamiz.
Yorug‘lik intensivligi T
2
plastinaning T
1
ga nisbatan burilishiga qarab ma’lum
bir maksimal qiymatidan to nolgacha kamayar ekan. O‘rganishlar shuni
ko‘rsatadiki, agar ikkala plastinaning o‘qlari parallel bo‘lsa, o‘tgan nurning
intensivligi yuqori bo‘ladi, perpendikular bo‘lsa, nolga teng bo‘ladi. Tajribalar
shuni ko‘rsatadiki, o‘tgan yorug‘likning intensivligi cos2α ga bog‘liq bo‘lar
ekan.
Bu hodisani tushuntirish uchun bo‘ylama va
ko‘ndalang to‘lqinlarning panjaradan o‘tishini
qaraylik (4.25-rasm).
4.25-rasm.
arqon olib, uning bir uchini mahkamlaymiz.
ikkinchi uchini ikkita panjara tirqishlari orasidan
o‘tkazib silkitamiz. Bunda arqon bo‘ylab
ko‘ndalang to‘lqinlar hosil bo‘ladi. Birinchi holda
panjara yog‘ochlari parallel bo‘lganligi sababli
arqondagi to‘lqinlar ikkala panjaradan bemalol
o‘tadi. agar ikkinchi panjarani ko‘ndalang
105
joylashtirilsa, undan to‘lqin o‘tmasdan so‘nadi. Tajribani bo‘ylama to‘lqinlar
bilan o‘tkazilsa, ular har ikkala panjaradan bemalol o‘tganligini ko‘rish
mumkin.
Yorug‘likning turmalin plastinkalari bilan kuzatilgan hodisalarni
ko‘ndalang mexanik to‘lqinlarning panjaralardan o‘tishi bilan solishtirilsa,
ularning o‘xshash ekanligi kelib chiqadi. Bundan yorug‘lik to‘lqinlari,
ko‘ndalang to‘lqinlar ekanligi kelib chiqadi.
4.25-rasmda birinchi panjarani ko‘ndalang qo‘yilsa, undan to‘lqin
o‘tmaydi. lekin yorug‘likning turmalin plastinasidan o‘tish tajribasida
T
1
plastinasini o‘z o‘qi atrofida aylantirsak, undan yorug‘lik o‘tadi. T
2
ni
aylantirilsa, yorug‘lik intensivligi pasayib, nolga tushadi. Demak, yorug‘lik T
1
dan o‘tganda uning xossasi o‘zgarib qolar ekan.
Buni quyidagicha tushuntirish mumkin. Yorug‘lik chiqaruvchi manbadagi
atomlar tartibsiz joylashganligi va bir vaqtda nur chiqarmaganligi sababli,
ulardan chiqayotgan nurlar har tomonga tartibsiz tarqaladi. shunga ko‘ra,
ularning elektr va magnit maydon kuchlanganlik vektorlarining yo‘nalishlari
ham tartibsiz bo‘ladi. Ular T
1
plastinasiga tushganda kristall panjaradan
ma’lum yo‘nalishda orientatsiyalangan nurlar o‘tadi (4.26-rasm).
M
N
1
2
3
nur
Polyarizator
Tabiiy yorug‘lik
Chiziqli qutblangan
yorug‘lik
4.26-rasm.
Demak, T
1
dan o‘tgan nurlarning elektr va magnit maydon kuchlanganlik
vektorlarining yo‘nalishlari ham tartiblangan bo‘ladi. Bu yorug‘likni
qutblangan yorug‘lik deyiladi. kuzatilgan hodisani yorug‘likning qutblanishi
deb ataladi. Yuqorida aytilganidek, T
2
plastinaga qutblangan yorug‘lik
tushadi. Undan o‘tgan yorug‘lik intensivligi Malyus qonini bilan aniqlanadi:
I = I
0
cos
2
φ.
(4–9)
106
Yuqorida aytilganidek, yorug‘lik ikkita o‘zaro perpendikular tebranish-
larning birga tarqalishidan yuzaga keladigan elektromagnit to‘lqindan
iborat (4.8-rasm). Tarixiy sabablarga ko‘ra, elektr maydon kuchlanganlik
vektorining tebranishlari yotadigan tekislik tebranishlar tekisligi deb,
magnit maydon kuchlanganlik vektorining tebranishlari yotadigan tekislik
qutblanish tekisligi deb ataladi.
Tebranishlarning yo‘nalishi biror tarzda tartiblangan yorug‘lik qutblangan
yorug‘lik deb ataladi. agar yorug‘lik vektori ( vektor)ning tebranishlari
hamma vaqt va faqat birgina tekislikda sodir bo‘lsa, bunday yorug‘likni yassi
(yoki to‘g‘ri chiziqli) qutblangan yorug‘lik deb ataladi.
Tabiiy yorug‘likni qutblab beruvchi asboblarni polyarizator (qutblagich)
lar deb ataladi. Ularni turmalin, island shpati kabi shaffof kristallardan
tayyorlanadi. Yorug‘likning qutblanish darajasini, qutblanish tekisligining
vaziyatini aniqlash uchun ham polyarizatorlardan foydalaniladi. Bu o‘rinda
ularni analizatorlar deb ataladi. 4.24-rasmda keltirilgan T
1
plastina polyaroid,
T
2
plastina analizator vazifasini o‘taydi.
Turmushda yorug‘lik qutblanishini faqat turmalin kristali emas, balki
boshqa kristallar ham bajarishi ma’lum bo‘ldi. Masalan, island shpati.
Ularning qalinliklari 0,1 mm yoki undan ham kichik bo‘lishi mumkin.
shunday plyonkani selluloudga yopishtirib, yuzu taxminan bir necha kvadrat
detsimetr plastinka bo‘ladigan polyarizator olinadi.
Qutblangan yorug‘likdan texnikada sifatli rasmlar olish, eritmalardagi
turli organik kislotalarning, oqsillarning va qandning konsentratsiyalarini
aniqlash mumkin.
1. Qutblangan yorug‘lik, tabiiy yorug‘likdan nimasi bilan farqlanadi?
2. Yorug‘likning ko‘ndalang to‘lqinlardan iborat ekanligini qanday
hodisalar tasdiqlaydi?
3. Analizator nimani analiz qiladi?
4. Nima sababdan polyaroiddan o‘tgan yorug‘likning intensivligi
kamayadi?
5. Analizatordan o‘tgan yorug‘lik intensivligi uning optik o‘qqa
nisbatan burilish burchagiga qanday bog‘liq?
107
29-
mavzu. inFraqiZil nurlanish.
ultrabinaFsha nurlanish.
rEntgEn nurlanish va uning tatbiqi
1800-yilda U.hertzhel Quyoshni tadqiq qilish jarayonida tekshiriladigan
asboblarning Quyosh nurlari ta’sirida qizib ketishini kamaytirish yo‘lini
izlaydi. Temperaturani o‘lchaydigan sezgir asbob yordamida Quyoshdan hosil
qilingan spektrning turli ranglariga mos kelgan joylarining temperaturalarini
o‘lchaydi. shunda u maksimum qizish, to‘yingan qizil nurdan keyin,
ko‘rinmaydigan sohaga to‘g‘ri kelishini payqaydi. ko‘zga ko‘rinmaydigan bu
nurlar infraqizil nurlar deb ataldi. shundan boshlab infraqizil nurlanishni
o‘rganish boshlandi.
Dastlab infraqizil nurlanishni laboratoriyada hosil qilish uchun qizdirilgan
jismlar yoki gaz razryadlaridan foydalanilgan bo‘lsa, keyinchalik maxsus
lazerlardan foydalanildi.
Yoritilganlik bo‘yicha xalqaro komissiya infraqizil nurlanishni uch
guruhga bo‘lishni tavsiya qiladi:
1. Yaqin infraqizil diapazon (nir): 700 nm – 1400 nm;
2. O‘rta infraqizil diapazon (Mir): 1400 nm – 3000 nm;
3. Uzoq infraqizil diapazon (fir): 3000 nm – 1 mm.
Yaqin infraqizil nurlanishni qayd etish uchun maxsus fotoplastinkalardan
foydalaniladi. Ularni tadqiq qilishda sezgirligi kengroq diapazonda
ishlaydigan fotoelektrik detektorlar va fotorezistorlardan foydalaniladi. Uzoq
infraqizil diapazondagi nurlanishni qayd etish uchun infraqizil nurlanishga
sezgir detektor – bolometrlardan foydalaniladi.
inson ko‘zi infraqizil nurlarni ko‘rmasa-da, boshqa jonivorlar bu
diapazonda ko‘ra oladi. Masalan, ayrim ilonlar ham ko‘zga ko‘rinadigan, ham
infraqizil diapazonda ko‘rish qobiliyatiga ega. Baliqlardan piranya va oltin
baliq deb ataluvchi turlari ham infraqizil diapazonda ko‘radi. Chaqadigan
chivinlar han infraqizil nurlar orqali ko‘rib, tananing qonga eng to‘yingan
joyini topib qonni so‘radi.
infraqizil nurlardan texnikada va turmushda keng foydalaniladi. kechasi
ko‘rish asboblari va kameralari, jismlar va tananing issiqlik termografiyasini
olish, nishonni issiqlik nurlanishiga ko‘ra topib borish, infraqizil isitgichlar,
bo‘yalgan sirtlarni quritish, uzoq kosmik obyektlarni tadqiq qilish,
108
molekulalarning spektrini o‘rganish, qurilmalarni masofadan turib boshqarish
(televizor, magnitofon, konditsioner pultlari) va shu kabilarda infraqizil
nurlardan foydalaniladi.
Tibbiyotda fizioterapevtik davolashda, oziq-ovqatlarni sterelizatsiya
qilishda, pullarning haqiqiyligini tekshirishda ham ushbu nurlardan
foydalaniladi.
infraqizil nurlarning zararli tomoni ham bor. Temperaturasi yuqori bo‘l-
gan manbalarga qaralganda ko‘zning yoshlanish qobig‘ini quritishi mumkin.
infraqizil nurlar ochilganidan so‘ng, ko‘zga ko‘rinadigan nurlar
spektrining to‘lqin uzunligi kichik bo‘lgan qismi yaqinini nemis
fizigi I.V. Ritter o‘rganishni boshlaydi. U 1801-yilda yorug‘lik ta’sirida
parchalanadigan kumush xloridning, spektrning binafsha qismidan keyin
keladigan qismiga qo‘yilsa, tezroq parchalanishini kuzatadi. shunga binoan,
ritter va boshqa olimlar yorug‘lik uchta alohida komponentdan: infraqizil,
ko‘zga ko‘rinadigan va ultrabinafsha qismlardan tashkil topadi degan
xulosaga keladilar.
Ultrabinafsha nurlarni ham shartli ravishda to‘rt guruhga bo‘lish tavsiya
qilingan:
1. Yaqin ultrabinafsha diapazon (nUV): 400 nm – 315 nm;
2. O‘rta ultrabinafsha diapazon (MUV): 300 nm – 200 nm;
3. Uzoq ultrabinafsha diapazon (fUV): 200 nm – 122 nm.
4. ekstremal ultrabinafsha diapazon (eUV): 121 nm – 10 nm.
Ultrabinafsha nurlarning Yerdagi asosiy manbayi Quyosh hisoblanadi.
Yer sirtiga yetib keladigan ultrabinafsha nurlarning miqdori atmosferadagi
azonning konsentratsiyasiga, Quyoshning gorizontdan balandligiga, dengiz
sathidan balandligiga, atmosferada sochilishiga, havoning bulutliligiga bog‘liq.
Ultrbinafsha nurlar inson terisiga ta’sir etib, uni qoraytiradi. ko‘pgina
polimerlarning rangi o‘chadi, yoriladi, ba’zan to‘la parchalanib ketadi.
Ultrbinafsha nurlardan kundalik turmushda va texnikada keng
foydalaniladi. Ultrbinafsha nurlardan xonalarni dezinfikatsilash, qalbaki hujjat
va banknotlarni aniqlash, suv, havo va turli yuzalarni turli bakteriyalardan
zararsizlantirish, kimyoviy reaksiyalarni jadallashtirish, minerallarni analiz
qilish, hasharotlarni zararsizlantirishda va boshqalarda foydalaniladi.
Ultrabinafsha nurlarni maxsus lampalar orqali hosil qilinadi. Bu
diapazonda ishlaydigan lazerlar ham bor.
|