Microsoft Word maruza matn atom

Я = —; P = hk
P


Tinch holatdagi massasi nolga teng bo‘lmagan zarralar uchun P=md, kichik tezliklar uchun m o‘zgarmasdir. Yorug‘lik tezligi bilan taqqoslanuvchi tezliklar uchun relyativistik massa





formula orqali tezlikka bog‘liq bo‘ladi. bu formulada m-zarraning harakat

jarayonidagi massasi, m₀ - zarraning tinch holatdagi massasi, d - zarra tezligi, c - yorug‘lik tezligi. Tinchlikdagi massasi nolga teng bo‘lmagan zarralar uchun de-Broyl to‘lqin uzunligi





Shunday qilib, de-Broyl gipotezasini quyidagicha ta’riflash mumkin: m massa

va E energiyaga ega bo‘lgan moddiy zarra korpuskulyar xususiyatga ega bo‘lishi bilan birga to‘lqin xususiyatiga ham egadir. Zarralarning korpuskulyar va to‘lqin xususiyatlarini bog‘lovchi tenglamalar de-Broyl tenglamalari deyiladi.

5. 
   maruza.
   

Devison-Jermer tajribasi va boshqa tajribalar.

Bunday tajribani 1927 yili Djermer va Devissonlar ohtkazishgan. Ular tajribada nikel kristalliga 50 eV energiyali elektronlarni tushirishgan, sochilgan elektronlarni Faradey tsilindri orqali qayd qilishgan. Kichik energiyali elektronlar bilan tajriba ohtkazishdan maqsad, ular elektronlarning nikel kristallining sirtidan qaytishi tufayli yuzaga keladigan difraktsiyani kuzatishgan. Tajribaning sxemasi 10-rasmda berilgan.





Ni kristal

10-rasm. Tajriba sxemasi


П-rasm.Elektronlarning shoshilish burshagi


12- rasm.


Sochilgan elektronlar Faradey tsilindriga ulangan galhvanometr orqali qayd qilingan, uni turli burchaklar ostida joylashtirib, qanday burchak ostida sochilish maksimum yoki minimum ekanligini aniqlash mumkin. Agar maksimum sochilishga mos burchak aniqlansa(11-

rasm), bu birinchi maksimumga tohghri keladi(12-rasm).

Ikkinchi tomondan, Vulhf-Bregglar shartiga asosan

dsin


bohlsa, difraktsiya hodisasi kuzatilayotganiga ishonch hosil qilinadi, haqiqatda Djermer- Devisson tajribasida shunday ekanligi kuzatilgan.

Tomson- Tartakovskiylar tajribasi

Keyinchalik bunday tajribalar yuqori energiyali elektronlar bilan Tomson va Tartakovskiylar tomonidan ohtkazilgan. Energiyasi 17,5 ^ 56,5 keV energiyali elektronlar bilan, energiyasi 1,7 keV gacha bohlgan elektronlar bilan ohtkazishgan Ularning tajribasida hajm



bohyicha difraktsiya kuzatilgan va hosil bohlgan manzara Nhyuton halqalariga ohxshagan bohlgan.

Demak yuqoridagi tajribalar bevosita elektronlarning tohlqin xossaga ega ekanligini tasdiqlagan. Ammo, bu tajribalarga quyidagicha ehtirozlar bildirilgan:

1. 
   Hosil bohlayotgan difraktsion manzara balki elektronlarning kristallga urilayotganda yuzaga kelayotgan elektromagnit nurlanish bilan boghliqdir?
   

Ushbu ehtirozning ohrinsiz ekanligi shundaki, Faradey tsilindri bunday nurlanishni qayd qilmaydi.

2. 
   Ikkinchi ehtirozga kelsak, unga kohra, nikel kristalliga elektronlar oqimi tushayotgani uchun, difraktsion manzarani hosil bohlishida ularning ohzaro tahsiri rol ohynayotgandir?
   

Bu ehtirozga javob 1949 yili sobiq ittifoq fiziklari Fabrikant, Biberman va Sushkinlar tomonidan berilgan. Ular ohz tajribasida kritallga elektronlarni deyarli dona-dona yuborishgan, hosil bohlgan difraktsion manzara ularning tohdasi hosil qilgan manzaradan deyarli farq qilmagan, demak difraktsion manzara elektronlarning ohzaro tahsiriga boghliq emas ekan.

Shunday qilib, de Broylh ghoyasi turli tajribalarda tasdiqlangan bohlib, korpuskulyar-tohlqin dualizm barcha zarralarga taalluqli ekan, demak mikrozarralar bir vaqtning ohzida xam korpuskulyar, ham tohlqin xossaga ega ekan.

Kvant mexanikasida o‘rganiladigan namunalarning (mikrozarralar - elektron,proton, neytron, yadro, atom va boshq.) chiziqli o‘lchami 10^-8^10^-15 m tartibidadir. Agar zarra d«c tezlik bilan harakatlansa, norelyativistik kvant mexanikasi bilan ish ko‘riladi. Mikrozarralar ustida o‘tkazilgan tajribalar shuni ko‘rsatadiki, mikrozarralar ham to‘lqin ham zarra xossasiga ega. To‘lqin xossasi ularning tarqalish jarayonida (interferensiya, difraksiya hodisalari), zarra xossasi esa zarralarning o‘zaro ta’sirida (fotoeffekt, kompton effekti va boshqalarda) namoyon bo‘ladi. Oddiy ko‘z bilan ko‘rish mumkin bo‘lgan zarralar makrozarralar deyiladi. Mikro va makrozarralar orasida muhim farq yo‘q. Zarralarda to‘lqin xossalari namoyon bo‘lishi uchun zarralar tarqalishi jarayonida paydo bo‘ladigan to‘lqin uzunligi zarralar sochiladigan namunaning o‘lchamidan katta bo‘lishi kerak, ya’ni 'k»d bo‘lishi talab qilinadi. Bunda d - namunaning o‘lchami, \ - tarqalayotgan zarraning to‘lqin uzunligi. 'k»d bo‘lgan hollarda zarraning tarqalish jarayonida uning to‘lqin xossasi namoyon bo‘ladi va bunda kvant mexanikasi qonunlarini tatbiq qilish lozim. d»^ bo‘lgan hollarda zarraning to‘lqin xossasi namoyon bo‘lmaydi, bu holda kvant mexanikasini tatbiq qilish talab qilinmaydi. Makrozarralar harakatidagi to‘lqin uzunligi juda kichik bo‘lib, uni hisobga olmaslik mumkin. Mikrozarralarning to‘lqin xossasiga ega ekanligini aniqlash maqsadida Devidson va Jermerlar tomonidan o‘tkazilgan tajribalarda electronlarning de-Broyl to‘lqin uzunligi ^=lA tartibda bo‘lgan. Elektronlar kristall panjara



tugunlaridagi atomlarda sochiladi. Kristall panjara tugunlari orasidagi masofa d=lK. tartibidadir Shuning uchun ham Devidson va Jermer tajribalarida elektronlar difraksiyasi yaqqol namoyon bo‘ladi. Zarralarning energiyasi oshirilganda, ularning to‘lqin uzunligi kamayadi. Energiyasi 1 GeV gacha tezlatilgan elektronlarning to‘lqin uzunligi ^=10¹³ sm tartibda bo‘ladi. Bunday elektronlarning kristallarda sochilishida to‘lqin xossalari kuzatilmaydi, chunki kristall panjara tugunlari orasidagi masofa d=lA=10-8sm, ya’ni d»X. Lekin agar shu elektronlar o‘lchami d=10-13cm bo‘lgan namunalardan sochilsa, ularning to‘lqin xossalari namoyon bo‘ladi. Shuning uchun ham o‘lchami


^=10-¹³sm bo‘lgan yadrolar va nuklonlar tuzilishini o‘rganishda elektronlar energiyasi 1 GeV dan ortiq energiyagacha tezlashtiriladi. Massasi 1 mg va tezligi 1 mk/s bo‘lgan makrozarraning (masalan, chang zarrasining) to‘lqin uzunligini hisoblash mumkin:





Bundan makrozarralarning to‘lqin uzunligi hisobga olmaslik darajada kichik ekanligini ko‘rish mumkin. Bunday makrozarralarning to‘lqin xususiyati namoyon bo‘lmaydi.

Zarralarning to‘lqin xususiyati yaqqol namoyon bo‘ladigan tajribalar Devisson va Jermer tomonidan o‘tkazilgan. Bu tajribalarda nikel monokristallidan qaytgan elektronlar dastasining difraksiyasi kuzatilgan. Devisson va Jermer tajribalari sxemasi 13-rasmda keltirilgan. Elektron pushkada qizdirilgan A simdan chiqayotgan elektronlar dastasi A va B elektrodlar orasiga qo‘yilgan U potensiallar farqida tezlatiladi. B elektrod tirqishidan o‘tgan elektronlar C nikel monokristalliga tushadi va unda sochiladi. Sochilgan elektronlarning intensivligi Ggalvanometr yordamida o‘lchanadi. Birinchi tajribadanikel monokristalliga energiyasi bir necha o‘n elektron- volt bo‘lgan elektronlaryo‘naltiriladi, so‘ng elektronlarning kristall sirtigatushish burchagini o‘zgartirib, kristalldan qaytgan elektronlar dastasi intensivligining o‘zgarishi qayd qilinadi. Qaytgan elektronlar dastasi intensivligining sirpanish burchagi a ga bog‘liqligi 14-rasmda tasvirlangan. Rasmdagi diagrammada qaytgan elektronlar intensivligining maksimumi a₀ burchakka to‘g‘ri kelishi ko‘rsatilgan (elektronlar parallel tekisliklardan qaytganda sirpanish burchagi

a=^-0²

ifodaga teng bo‘ladi, 0 -elektronlarning kristall sirtiga tushish burchagi).









13-rasm. Elektronlarning kristallardan
Shochilishi


14-rasm. Elektronlarning shoshilish burshagi.


Ikkinchi tajribada elektronlarning nikel monokristalli sirtiga tushish burchaginio‘zgartirmasdan kristalldan qaytgan elektronlar dastasi intensivligi tushayotgan elektronlar energiyasiga (ya’ni tezlatuvchi potensiallar farqini o‘zgartirib turgan holda) bog‘liq ravishda o‘lchandi. Kristalldan qaytgan elektronlar dastasining intensivligi galvanometer ko‘rsatgan tok kuchiga qarab o‘lchangan. Tajriba natijalari 15-rasmdagi diagrammada keltirilgan. Bu diagrammada egri chiziqlar elektronlarning sochilishida intensivliklarining taqsimlanishini ko‘rsatadi. Absissa o‘qiga U ning qiymatlari, ordinata o‘qiga sochilgan elektronlarning nisbiy intensivliklari qiymatlari qo‘yilgan. Devisson va Jermer tomonidan 1927- yilda o‘tkazilgan bunday tajribalar natijalari elektronlar to‘lqin xossalarining namoyon bo‘lishi sifatida tushuntirildi va bu natijalar de-Broyl formulasining to‘g‘riligini miqdoriy tasdiqladi. Elektron to‘lqinlarining difraksiyasi nazariy tahlil qilinganda, elektronlar difraksiyasi rentgen nurlarining difraksiyasi bilan mos kelishi aniqlangan. Devisson va Jermer tajribalarida elektron- to‘lqinlar difraksiyasini Bregg usulidan foydalanib kuzatilgan. Kristalldan qaytgan elektronlarning to‘lqin uzunligi