Microsoft Word maruza matn atom

(9.2)

// = -gM^J.

U vaqtda (9.2) ifodadan:

U„=gM,JH=gM,m,H. (9.3)

2. 
   formulada nij- atomning to’liq momcnti./ ning magnit maydon yo‘nalishiga boMgan proyeksiyasidir, ya’ni toMiq moment kvant soni nij, ijozat etilgan 2/+1 qiymatlardan faqat bittasini qabul qilishi mumkin:
   

nij=±J\ ±(У-1); ±{J-2).

3. 
   formuladan ko’rinadiki, to’liq momcnti J boMgan atomning energiyasi J ning maydon yo‘nalishiga nisbatan oriyentasiyasiga bogMiq. Shuning uchun magnit maydon ta’sirida to’liq impuls momenti ./ boMgan atom energetik sathlari
   

energiyalari turlicha bo‘lgan (2J+I) sathlarga ajraladi. Har bir ajralgan sathning cncrgiyasi quyidagi formula orqali aniqianadi:

E = E,^U„=E,-^gM,m,H, (9.4)

3. 
   formulada
   

=gMsmjH,

Uh - atom magnit momentining tashqi magnit maydoni bilan o‘zaro ta’siri natijasila hosil bo‘Igan qo‘shimcha cncrgiya; £o - magnit maydon bo‘lmaganda atom cncrgiyasi. Har bir ajralgan sath uchun mj ham turlicha boMadi. Ajralgan energetik sathlar orasidagi cncrgiya farqi:

AU„=gM,H, (9.5)

3. 
   dan ko‘rinadiki, H doimiy boMganda AU Landc faktori g ga bogMiq va har xil sathlar uchun har xildir. Zccmanning murakkab cffcktini natriyning rczonans dublcti misolida ko‘rish mumkin (9.1-rasm).
   

//=0 Я^О


mj gnij


9.1 -rasm



9.1-rasmda chap qismda magnit maydon boMmaganda natriyning rczonans diibletining hosil boMishi ko‘rsatilgan. Rasmning o‘ng qismida esa ЪРщ, ЪР\ц va 35i/2 sathlar o‘rniga kuchsiz magnit sathlar va ular orasidagi tanlash qoidasida ruxsat berilgan o‘tishlar maydonda ajratilgan holda ko‘rsatilgan. Ajratilgan sathchalar orasida boMadigan elektron o‘tishlar A//;./ bo‘yicha

Д/;;^=±1,0, (9.6)

tanlash qoidasiga bo‘ysunadi. Bunday tanlash qoidasi asosida bitta 3Pi 2-35i/2 o‘tish o‘miga magnit maydonida to‘rtta o‘tish, ЗРз/2-35|/2 o‘tish o‘rniga esa oltita o‘tish hosil boMadi. Shuning uchun kuchsiz magnit maydoniga joylashtirilgan natriy atomi spcktrida magnit maydon boMmagandagi rczonans dublet o‘rnida o‘nta bir-biriga yaqin spektral chiziqlar kuzatiladi. Bu spektral chiziqlar hosil boMishidagi elektron o‘tishlarda atom chiqaradigan nurlanish energiyasi va chas- totasi quyidagicha aniqlanadi:

tuo = £•,-£,= [(£„,

= (£■„,- ) + (g.ntj^ -g^mJ^ )M„H,

(9.7) formuladan magnit maydondagi atomning nurlanish chastotasi topiladi, ya’ni:


- E,


(O = ■


02 ^01






+ (^2"Ч f—.


(9.8)


Magnit maydon bo‘lmagandagi asosiy spektral chiziq chastotasi - (Oo bilan belgilanadi:


^02 - £’oi


u vaqtda (9.8) formuladan


(0 = (Of, + ——(5:/«л ) ■


(9.9)


Ajralish kattaligi energetik birliklarda MsH ko‘paytuvchi bilan yoki chastota birliklarda MuHIh ko‘paytuvchi bilan aniqlanadi. (9.9) formulada Mb - Bor magnitoni boMib, Mb=Q^>21-\QT^^erg-ErstecT\

U vaqtda (9.5) formulaga asosan:





(9.10)


1.610''e>^f к-'

Magnit maydon bo‘lmagandagi rezonans dubleti chiziqlari orasidagi energiya
farqi uchun:

^U^2Л0'^eV, (9.11)

(9.10) va (9.11) ifodalardagi energiya farqlarini taqqoslashdan ko‘rinadiki, magnit
maydonda ajralgan sathlar orasi kichik. Shuning uchun kuchsiz magnit maydonda
hosil bo‘lgan Zeeman effektini kuzatish uchun ajrata olish qobiliyati kuchli
boMgan spcktroskopik qurilmalar talab qilinadi. Shunday qilib, kuchsiz magnit
maydonda atom spektridagi spektral chiziqlarning uchdan ortiq ko‘p sondagi
spektral chiziqlarga ajralishi Zeemanning murakkab effekti deyiladi. Zeemanning
murakkab effekti kuchsiz magnit maydonlarda hosil bo‘lishi kuzatildi. Atom
energetik sathlarining maydon boMmagandagi spin-orbital o‘zaro ta’sir natijasida
boMadigan ajralishi, magnit maydon ta’sirida boMadigan ajralishidan katta boMsa,
magnit maydoni kuchsiz hisoblanadi. Bunda (9.1) formulada Vsi. kattalik Vsn va
Um kattaliklardan katta boMadi.

Zeemanning oddiy ejfekti Kuchli magnit maydoniga joylashtirilgan atom
spektridagi har bir spektral chiziqning uchta komponentaga ajralishi Zeemanning
oddiy effekti deyiladi. 5=0, J=L boMgan energetik sathlar orasidagi o‘tishlarda
Zeeman effekti magnit maydon kuchlanganligi kattaligiga bog‘liq boMmagan
ravishda kuzatiladi.

Magnit maydonda bu sathlardan har biri 2L+\ energetik sathlarga ajraladi.
Ajralgan energetik sathchalar oralig‘i (energiya farqlari) bir xil boMadi. Chunki
5=0 da Landc faktori g=l ga teng. U vaqtda (9.9) formulani quyidagi ko‘rinishda
yozish mumkin:

M.H


= -nijf.


(9.12)


Bunda <уь - tashqi magnit maydon boMmaganda atomning nurlanish chastotasi.

3. 
   dagi tanlash qoidasiga asosan (9.12) formuladan uchta chastota hosil boMadi:
   

<УЬ va <У(, ±—-—


S,=0;7,=i,= l|-


т,

г

I

о

-1

-2


Magnit maydonida ajralgan 5i=0, J\=L\=\ va 5г=0, Ji=L2=2 boMgan energetik
sathlar orasida tanlash qoidasi asosida boMadigan o‘tishlar 9.2-rasmda

tasvirlangan. Rasmdan ko‘rinadiki, bu energetik
sathlar orasida to‘qqizta o‘tish boMishi mumkin, lekin s,-c:j,-in-2
2 va 8 o‘tishlar energiyasi asosiy o‘tish 5 ning
energiyasi bilan mos tushadi, 1, 3, 6 o‘tishlar
energiyasi esa 4, 7, 9 o‘tishlar energiyasi bilan mos

tushadi. Shunday qilib, magnit maydonda S lari nolga
teng bo‘lgan, ya’ni 5=0 boMgan energetik sathlar
orasidagi o‘tishlar triplet boMishi kerak. Demak,
magnit maydonda har bir spektral chiziqning har bir


I

0

-I


I I

9.2-pacM


nurlanish chizigM uchta komponentaga ajralishi aniqlangan. Bu hodisa tajribada ham kuzatilgan. Zeemanning oddiy effekti kuchli magnit maydonidagi atomlarda hosil boMadi. Atom energetik sathlarining magnit maydon ta’siridagi ajralishi may- don boMmagandagi spin-orbital o‘zaro ta’sir natijasida ajralishidan katta boMsa, magnit maydon kuchli hisoblanadi. Maydon kuchli boMganda (9.1) formulada Usl kattalik Ush va Uhl kattaliklardan kichik boMadi va uni hisobga olmaslik mumkin. Bunday holda kuchli maydonda L \a S vektorlari orasidagi bogManish uziladi. Shunday qilib, kuchli magnit maydonda ajralgan energetik sathlar energiyasi quyidagicha aniqlanadi:

E = E„+U„ =Eo + (g^MgrnJ{ + gsMgm^If), (9.13)

13. 
    ifodadagi Lande faktorig ni
    

j , jU+\) + s{s + \)-(((+\)

^ 27(7 + 1)

formula orqali hisoblaganda, g/=l va g5=2 ekanligi kelib chiqadi. U vaqtda

13. 
    ni formulani quyidagi ko‘rinishda yozish mumkin.
    

E = E^+U„\ + 2ms) ^ (9-14)



yoki

E = E^ + M^H{mi^+2m^). (9.15)

9.3-rasmda natriy (Na) atomi sathlarining kuchli maydonda ajralishi ko‘rsatilgan. Ajralgan sathlar energiyalari endi rni+2ms kattalikka bogMiq bo‘ladi. Magnit maydon boMmagandagi bitla 35|/2 sath o‘miga magnit maydon ta’sirida ikkita sath hosil boMadi, ЗР3/2 va ЗР1/2 sathlar o‘rniga csa bcshta sath hosil boMadi.

Rasmda yuqori qismdan ajralgan energetik sathlar


NJ{


3’/>

J i Xi






3=5.„


w 1 r w


V w w


nis w^+2/Hj + 1^2 0 I 1 0

0 -1 -1 4 -2


2М«Я


0 i 1

0 -I


orasidagi masofa '*

Mb'H birliklarda
birga teng, pastki
qismdagi ajralgan

energetik sathlar
orasidagi masofa
esa ikkiga teng.

Rasmda A/Wi=(),

±1 va A/w.s=0 tanlash qoidasi bajarilganda mumkin boMgan o‘tishlar ko‘rsatilgan. Sunday o‘tishlar soni oltita. Bu o‘tishlarda ikkinchi va beshinchi o‘tishlar energiyalari (chastotalari) bir xil boMib, bu o‘tishlar magnit maydoni boMmagandagi asosiy oMish bilan mos tushadi. Birinchi va to‘rtinchi, uchinchi va oltinchi oMishlar jufti ham bir xil energiyaga ega boMadi. Bu oMishlarning chastotasi siljimagan oMish chastotasidan A(o ga farq qiladi:


Aw = -^ = -^//

ti 2mc


(9.16)


(9.15) formula kuchli magnit maydonida har bir energetik sath uchta komponentaga ajralishi mumkinligini ko‘rsatadi. Haqiqatdan ham atom energiya nurlaganda elektron oMishlar ms lari bir xil boMgan energetik sathlar orasida boMadi.



Elektron o‘tishlarda atom nurlantirgan kvant energiyasi quyidagicha aniqlanadi:

h(o = [E^, + + 2/»^. )]-[£■„, +Л/g Я +2w^.)]=

= (- ^01) + ("'i, - )

Tanlash qoidasi ning faqat birga o‘zgarishiga ruxsat bcradi.

Zeemanning oddiy effekti murakkab effektining xususiy holidir. Oddiy effekt toMiq spini nolga teng boMgan atomlarda kuzatiladi, ya’ni singlet chiziqlar bo‘lgan spektrlarda kuzatiladi.

Shunday qilib, magnit maydon kuchlanganligi ortishi bilan Zeemanning murakkab effekti oddiy (triplet) effektga aylanadi. Bu hodisa 1912-yilda Pashen va Bak tomonidan ochilgan bo‘lib, Pashen va Bak effekti deyiladi.

13-Maruza.

Atomning vektor modeli. Atomdagi elektron sath’larining Lemb siljishi.


Yaxshi mahlumki, har qanday tok bilan magnit maydoni bilan boghliqdir. Shuning uchun atom elektroni mahlum bir orbital va magnit momentlariga ega bohladi. Elektronning orbital momenti uning magnit momenti bilan bevosita boghliq. Bu boghlanish quyidagi tenglama orqali beriladi:


Pi =


e


2m c


-L.


Demak, magnit momenti vektori orbital moment vektoriga qarama-qarshi yohnalgan
ekan. Elektronning orbital momenti formulasi hisobga olinsa, yuqoridagi ifodaning modulini
quyidagicha yozish mumkin:

eh


Pi


2m c


л/l (l +1),


eh


bu erda p _B = = 0,927^10 erg/e-elektron uchun Bor magnetoni. Ushbu ifodani quyidagicha

2m_ec

ham yozsa bohladi:

Pi =P W^{1 (l} +¹⁾.

Yuqorida keltirilgan ikki vektor orasidagi boghlanishni quyidagicha yozish mumkin:

^pi = B^L.



Demak, elektronning orbital momenti uning orbital magnit momentidan bitta Bor magnetoniga farq qilar ekan.

Agar vodorod atomi tashqi magnit maydoniga kiritilsa, uning energetik sathi ikkitaga ajrashini kuzatish mumkin. Bu natija elektronda spin mavjudligi bilan tushuntiriladi.

Atomni va undagi elektronni 6 ta vektor xarakterlaydi. Bular orbital moment vektori, spin, tohla mexanik moment vektori, orbital va spin magnit moment vektorlari, tohla magnit momenti vektoridir. Atomni shunday vektorlar orqali ifodalanishiga atomning vektor modeli deyiladi.

Elektronni tohla mexanik momenti vektori quyidagicha topiladi:

j = l + 5.

Bu vektorning kvantlanish sharti quyidagicha yoziladi:


W^jC^j+¹).


Bu erda j - ichki kvant soni bohlib, uni quyidagicha hisoblash mumkin:


I ± 1


j = I ± 5 =

Tohla magnit momenti vektorining j ohqidagi proektsiyasi vektori quyidagicha yoziladi:

Д j =^- B^j.

Bu erda g - giromagnit kohpaytuvchi yoki Lande faktori. U quyidagicha topiladi:

_g = 1 ^ ^j(j +¹⁾ + +^{1) -1} +¹⁾

2j(j +1) .

Kohpchilik hollarda atom strukturasining tohliq xarakteristikasi talab etilmaydi, balki
atom elektron qobighining tohla momentini bilish qiziqish uyghotadi. Bu moment uning orbital
momenti va spinining yighindisidan tashkil topadi. Shundan kelib chiqqan holda bu momentni
ikki usul bilan hisoblash maqsadga muvofiqdir. Birinchi usulda avval elektronlaring orbital
momentlari yighilib atomning orbital momenti topiladi, sohngra ularning spinlari yighilib,
atomning spini topiladi. Shundan sohng atomning tohla mexanik momenti topiladi:

L = /j +12 + , S = + ^2 + , J = L + S.

Atomdagi elektronlarning bunday boghlanishiga normal yoki Rasselh-Saunders yoki
LS - boghlanish deyiladi. Bunday boghlanish davriy jadvaldagi engil va ohrta elementlarning
atomlarida kuzatiladi.

Ikkinchi usulda avval har bir elektronning tohla mexanik momenti topiladi, sohngra
elektronlarning tohla mexanik momentlari yighilib, atomning tohla mexanik momenti topiladi:

jj = ^/j + ⁵1^, j 2 = ¹2 + ⁵ 2^{, ,} j^ = 1г + Sr^,



J=E h


i=\


Atomdagi elektronlarning bunday boghlanishiga j - j - boghlanish deyiladi. Bunday boghlanish davriy jadvaldagi oghir elementlarning atomlarida kuzatiladi. Vodorod atomi energetik sathlarining nozik strukturasi. Shredingerning norelyativistik tenglamasi yechimidan vodorod va vodorodsimon atomlar energetik sathi energiyasi ifodasi kelib chiqadi. Shredingerning norelyativistik tenglamasida elektron spini hisobga olinmaydi. Massaning tezlikka relyativistik bog‘lanishini va elektron spinini hisobga oladigan tenglamani 1928-yilda Dirak taklif qildi. Bu tenglamaning yechimidan vodorodsimon atomlar energetik sathlari energiyasini ifodalovchi formula kelib chiqadi. Bu formula nozik struktura formulasi deyiladi. Elektron spinining atom energetik sathlari holatiga qanday ta’sir qilishini ko‘raylik. £^0 bo‘lgan elektronni qaraylik. Elektronning orbital mexanik momenti uning magnit momenti va magnit maydoni H bilan bog‘liq. Spinning maydon yo‘nalishiga proyeksiyasi ikkita qiymatni olishi mumkin, ya’ni Bu ikki holatning energiyalari turlichadir, shuning uchun £^0 bo‘lgan energetik sath yolg‘iz bo‘lmay, balki ikkilangan bo‘ladi. Energetik sathning bunday ikkiga ajralishining sababi spin-orbital o‘zaro ta’sirdir. Spin-orbital o‘zaro ta’sir energiyasi elektronning orbital harakati tufayli hosil bo‘ladigan magnit maydon kattaligiga bog‘liq. U vaqtda bosh kvant soni bir xil, lekin I va j lar qiymatlari har xil bo‘lgan holatlar energiyasi turlicha bo‘ladi. Bosh kvant sonning berilgan qiymatida elektronning spin va orbital magnit momentlarining magnit o‘zaro ta’siri natijasida energetik sathlarining ajralishiga nozik struktura deyiladi. Bunday ajralish optik spektrlarda yaqqol kuzatiladi. Vodorodsimon atom energetik sathining spin-orbital ajralishi 6.12-rasmda ko‘rsatilgan. £=0 bo‘lgan S holat





6.12-rasm


ajralmaydi, bunda m s =p1/2 ikkita qiymatda ham holat energiyasi bir xil bo‘ladi, chunki bunda orbital magnit maydoni bo‘lmaydi. Bir xil orbital kvant soni qiymatiga va turli xil energiya qiymatiga ega bo‘lgan, to‘liq moment kvant sonni hisobga oladigan holatlarini ko‘rsatish uchun ma’lum belgilashlar qabul qilingan.

Masalan, 2p ₁/₂ yozuv elektronning



/7=2, С= 1 va /■ = /- — = -

2 2


Yaki 2рз


У2





bulishini bildiradi.


3


Pauli printsipi. Davriy sistema tohldirilishining fizik nazariyasi


Atomdagi elektronlar n, /, m, s - kvant sonlari bilan xarakterlanuvchi turli holatlarda bohladilar. Uyghonmagan atom elektronlari kichik energiyali holatlarda joylashishga harakat qiladilar. Lekin hamma elektronlar ham bunday holatlarda joylasha olmaydilar. Davriy sistema atomlaridagi elektronlarning joylashishini tushuntirish maqsadida Pauli bitta kvant holatida 4 ta kvant soni bir xil bohlgan 2 ta elektron joylashmaydi degan gipotezani ilgari suradi. Har tomonlama tekshirish bu gipotezani tohghri ekanligini isbotladi va ushbu gipoteza Pauli printsipi deb nom oldi.

Pauli printsipining matematik mazmunini kohrib chiqaylik. Biror maydonda turgan 2 ta

—►

elektrondan iborat sistemani kohrib chiqaylik. Birinchi elektron koordinatasi Г:, ikkinchi elektron esa koordinatasi r2 bohlgan nuqtada turgan bohlsin. U holda 1-elektronning tohlqin funktsiyasi Vj(ri), 2-elektronning tohlqin funktsiyasi esa y₂(r2) bohladi. Bu tohlqin funktsiyalarning har biri elektronni ohzi turgan nuqta atrofida topish ehtimoli amplitudasidir. Elektronlar ayniy zarra bohlganligi sababli ularni bir-biridan ajratib hamda ularning qaysi biri birinchi, qaysi biri esa ikkinchisi ekanligini ham aniqlab bohlmaydi. Birinchi elektron 2-nuqtada, ikkinchi elektron esa 1-nuqtada bohlishi mumkin. Shuning uchun elektronlarning ehtimollik amplitudasini quyidagicha yozish mumkin:

Wl^(r1^{, r} 2⁾ = Ws = Wl^(r1⁾W 2^(r 2⁾ + W 2^(r1⁾Vl^(r 2^),

V2^(r1^{, r} 2⁾ = V.4 = Vl^(r1⁾V2^(r 2^{) -}Vl^(r 2⁾V2^(r1^),

bu erda v_:(r 2) - birinchi elektronni 2-nuqtadagi tohlqin funktsiyasi, V₂(ri) - ikkinchi elektronni 1-nuqtadagi tohlqin funktsiyasi.

Elektronlarning ohrni almashtirilsa, birinchi tenglamada hech qanday ohzgarish bohlmaydi, ikkinchi tenglamada esa ishora minusga ohzgaradi.

V₁(ri, r 2) = V_s - tohlqin funktsiyaga simmetrik tohlqin funktsiya deyiladi.

V₂(r1, r2) = VA - antisimmetrik tohlqin funktsiya deyiladi.





Butun spin kvant soniga ega bohlgan zarralar simmetrik tohlqin funktsiyaga ega bohladi. Bunday zarralarga bozonlar deyiladi va ular Boze-Eynshteyn taqsimotiga bohysunadi.

Kasr spin kvant soniga ega bohlgan zarralarning barchasi antisimmetrik tohlqin funktsiyaga ega bohladi. Bunday zarralarga fermionlar deyiladi va ular Fermi-Dirak taqsimotiga bohysunadi. Bozonlar Pauli printsipiga bohysunmaydi. Fermionlar esa Pauli printsipiga bohysunadi.

Bir xil bosh kvant soniga ega bohlgan elektronlar majmuasiga elektron qobiq deyiladi. Bosh kvant sonining oladigan qiymatiga qarab har xil bohlishi mumkin. n = 1 bohlsa, bu qobiqqa K- qobiq, n = 2 bohlsa, L-qobiq, n - 3 bohlsa, M-qobiq deyiladi.

Bir xil bosh va orbital kvant sonlariga ega bohlgan elektronlar majmuasiga elektron qobiqcha deyiladi. K-qobiqda 1s-qobiqcha, L-qobiqda esa 2s, 2p-qobiqcha, M-qobiqda 3 s, 3p, 3d-qobiqchalar bohladi. K- qobiq tohlishi uchun 2 ta, L-qobiq tohlishi uchun 8 ta, M-qobiq tohlishi uchun 18 ta elektron bohlishi kerak va hokazo.

Davriy sistemaning elementlar bilan tohldirilishi vaqtida ana shu narsa hisobga olinishi kerak. Bundan tashqari Pauli printsipini ham hisobga olish zarur.

Vodorod atomidagi 1 ta elektron 1s-qobiqchada joylashadi. Geliy atomidagi 2 ta elektron ham 1s-qobiqchada joylashadi va ular bir-birlaridan spinlarning yohnalishi bilan farq qiladi. Shu bilan K-qobiq tohladi.

Litiy atomining 2 ta elektroni K-qobiqda, 1 ta elektroni esa L-qobiqning 2s-qobiqchasida joylashadi. Berilliy atomining 2 ta elektroni 1s-qobiqchada, 2 ta elektroni esa 2s-qobiqchada joylashadi va bular ham bir-biridan spinlarining yohnalishi bilan farq qiladi.

Bor atomining 2 ta elektroni 1s-qobiqchada, yana 2 ta elektroni 2s-qobiqchada, 1 ta elektroni esa 2p-qobiqchada joylashadi. Uglerod atomining 2 ta elektroni 1s-qobiqchada, 2 ta elektroni 2s-qobiqchada,

2 ta elektroni esa 2p-qobiqchada joylashadi. Lekin bu elektronlar spinlarining yohnalishi bilan farq qilmaydi. Boshqa kvant sonlari bilan farq qiladi. Buni bilish uchun Xund qoidasiga murojaat qilinadi. Bu qoida ikki qismdan iborat bohlib, u quyidagicha tahriflanadi:

1. 
   Atomning energetik holati atomning spin kvant soni maksimal, unga mos keluvchi orbital kvant soni maksimal bohlganda, u eng kichik energiyaga ega bohladi.
   
2. 
   Agar qobiq yarmidan kam tohldirilgan bohlsa, atomning ichki kvant soni J = |L - ,
   

qolgan hollarda esa J = L + S bohladi.






Atom yadrosining tuzilishi. Yadroni xarakterlovchi asosiy kattaliklar

Reja:

1. 
   Atom yadrosining tuzilishi.
   
2. 
   Yadroni xarakterlovchi asosiy kattaliklar
   

Atom yadrosi tushunchasi Rezerford tajribasidan keyin paydo bohldi. Yadro atomning asosiy massasini ohzida mujassamlashtirgan, musbat zaryadga ega bohlgan, atomning markazida joylashgan obhet hisoblanadi. Yadroning tuzilishini birinchi bohlib D. D. Ivanenko, e. N. Gapon va V. Geyzenberg 1932 yilda aytib ohtishdi. Ularning fikriga kohra, har qanday atom yadrosi proton va neytronlardan iborat bohladi.

Proton ikkinchi elementar zarra bohlib, u 1919 yilda Rezerford guruhi tomonidan kashf etilgan. Proton turghun, musbat zaryadlangan zarra. Uning massasi elektron massasidan 1836 marta katta.

Neytron 1932 yilda Chedvik tomonidan kashf etilgan bohlib, u neytral, turghun bohlmagan, massasi elektron masssidan 1838 marta katta bohlgan zarra hisoblanadi. Proton va neytronni umumiy nom bilan nuklonlar deyiladi.

Har qanday yadroda Z ta proton va N ta neytron bohladi. Yadrodagi proton va neytronlar yighindisiga massa soni deyiladi:

A = Z + N.

Mendeleev davriy sistemasidagi har qanday element quyidagicha kohrsatiladi: ^AaX. Protonlar soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izotoplar deyiladi. Masalan, ,²H,j³H -

vodorod izotoplari.

Neytronlar soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izotonlar deyiladi. Masalan, ^H ,₂³He.

Massa soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izobarlar deyiladi. Masalan, j³H ,₂³He.


Yadroni xarakterlovchi kattaliklarga yadro zaryadi, massasi, radiusi, boghlanish va solishtirma boghlanish energiyalari, spini va magnit momenti, juftligi, kvadrupolh elektr momenti, izotopik spinlar kiradi.

Yadroning zaryadini Rezerford formulasi va xarakteristik rentgen nuri uchun ohrinli bohlgan Mozli qonunidan foydalanib topish mumkin.

Yadro massasining aniq qiymatini topish uchun quyidagi usullardan foydalaniladi: a) mass-spektrometriya; b) yadro reaktsiyalarning energetik analizi; v) a - emirilish balansi; g) P- emirilish balansi; d) qisqa tohlqinli radiospektroskopiya.

Nuklonlar ohrtasidagi yadro kuchlarining tahsir radiusiga yadro radiusi deyiladi. U quyidagicha hisoblanadi:


R = Го Л/³,

bu erda r₀ - doimiy kattalik bohlib, u bitta nuklonni yadroning ichida egallagan ohrnining

ohlchamidir. U r₀ = (1,2 -1,5)^10 ¹⁵m bohladi.

Yadroni alohida nuklonlarga tohliq ajratish uchun zarur bohlgan energiyaga yadroning boghlanish energiyasi deyiladi. U quyidagi formuladan topiladi:

AW = AMc" = [Zm_p + (Л-Z)m_n -M]c",

bu erda AM - yadrodagi barcha nuklonlarning massasi bilan yadroning massasi orasidagi farq.

Bitta nuklonga tohghri keluvchi yadroning boghlanish energiyasiga yadroning solishtirma boghlanish energiyasi deyiladi:

AW

s = .

Л

Yadroning boghlanish va solishtirma boghlanish energiyasi


Atom yadrosi turghun bohlishi uchun ularning protonlari va neytronlari protonlarning nuklon itarishish kuchlaridanjuda kohp marta katta bohlgan yadro kuchlaribilan ushlab turilishi kerak.

Yadroda nuklonlarni tutib turuvchi kuch yadro kuchlari deyiladi. Ular kuchli ohzaro tahsirni namoyon qiladi. Yadro kuchlari elektrostatik kuchlardan taxminan 100 marta, shuningdek nuklonlarning gravitatsion ohzaro tahsir kuchlaridan bir necha ohnlab tartibga katta bohladi. Ularning juda qisqa masofada ( 10^-14 - 10^-15 m) tahsir qilishi yadro kuchlarining ohziga xos xususiyati hisoblanadi. Katta masofalarda nisbatan sekin kamayuvchi kulon kuchlari namoyon bohladi.

Yadrodgi protonlar va neytronlar ohzaro tahsirlashuvda ohzlarini bir xil tutadilar, yahni yadro kuchlari zarralarning elektr zaryadiga boghliq emas (zaryad mustaqilligi) Proton ikkinchi elementar zarra bohlib, u 1919 yilda Rezerford guruhi tomonidan kashf etilgan. Proton turghun, musbat zaryadlangan zarra. Uning massasi elektron massasidan 1836 marta katta.

Neytron 1932 yilda Chedvik tomonidan kashf etilgan bohlib, u neytral, turghun bohlmagan, massasi elektron masssidan 1838 marta katta bohlgan zarra hisoblanadi. Proton va neytronni umumiy nom bilan nuklonlar deyiladi.

Har qanday yadroda Z ta proton va N ta neytron bohladi. Yadrodagi proton va neytronlar yighindisiga massa soni deyiladi:

Л = Z + N.








Mendeleev davriy sistemasidagi har qanday element quyidagicha kohrsatiladi: AX. Protonlar soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izotoplar deyiladi. Masalan, ,²H,³H -

vodorod izotoplari.

Neytronlar soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izotonlar deyiladi. Masalan, ^H ,2*He. Massa soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izobarlar deyiladi. Masalan, ³H ,2*He.


Talabalarning birinchi ohquv materiallari bohyicha bilim darajasini aniqlash uchun

beriladigan savollar:

1. 
   Yadro kuchlari deb qanday kuchlarga aytiladi?
   
2. 
   Yadro kuchlari qanday masofada tahsir qiladi?
   
3. 
   Zaryad mustaqilligi deganda nimani tushunasiz?
   

Yadroning boghlanish energiyasi uni tashkil etuvchi zarralarga tohliq ajratish uchun zarur bohlgan minimal energiyaga teng.

Saqlanish qonuniga asosan, boghlanish energiyasi yadroning alohida zarralardan hosil bohlishida ajralib chiqadigan energiyaga miqdoran teng.

Yadroni alohida nuklonlarga tohliq ajratish uchun zarur bohlgan energiyaga yadroning boghlanish energiyasi deyiladi. U quyidagi formuladan topiladi:

AW = AMc" = [Zm_p + (A - Z)m_n -M]c",

bu erda AM - yadrodagi barcha nuklonlarning massasi bilan yadroning massasi orasidagi farq.

Bitta nuklonga tohghri keluvchi yadroning boghlanish energiyasiga yadroning solishtirma boghlanish energiyasi deyiladi:

AW


s =


5-ilova


Talabalarning ikkinchi ohquv materiallari bohyicha bilim darajasini aniqlash uchun beriladigan savollar:


1. Yadroning boghlanish energiyasi deb nimaga aytiladi?


2. Solishtirma boghlanish energiyasi deb nimaga aytiladi?


3. Massa defekti deganda nimani tushunasiz?


Yadro kuchlari, ularning xossalari
Reja:

1. 
   Yadro kuchlari
   
2. 
   Yadro kuchlarining xossalari
   

Mavzuning maqsadi: talabalarga yadro kuchlari, atom yadrosining boghlanish va solishtirma boghlanish energiyasi haqida mahlumot berish.

Mahruza mashghulotidan kutilayotgan natijalar: talabalar yadro kuchlari, atom yadrosining boghlanish va solishtirma boghlanish energiyasi haqida mahlumotga ega bohladilar.

Atom yadrosi turghun bohlishi uchun ularning protonlari va neytronlari protonlarning nuklon itarishish kuchlaridanjuda kohp marta katta bohlgan yadro kuchlaribilan ushlab turilishi kerak.

Yadroda nuklonlarni tutib turuvchi kuch yadro kuchlari deyiladi. Ular kuchli ohzaro tahsirni namoyon qiladi. Yadro kuchlari elektrostatik kuchlardan taxminan 100 marta, shuningdek nuklonlarning gravitatsion ohzaro tahsir kuchlaridan bir necha ohnlab tartibga katta bohladi. Ularning juda qisqa masofada ( 10^-14 - 10^-15 m) tahsir qilishi yadro kuchlarining ohziga xos xususiyati hisoblanadi. Katta masofalarda nisbatan sekin kamayuvchi kulon kuchlari namoyon bohladi.

Yadrodgi protonlar va neytronlar ohzaro tahsirlashuvda ohzlarini bir xil tutadilar, yahni yadro kuchlari zarralarning elektr zaryadiga boghliq emas (zaryad mustaqilligi) Proton ikkinchi elementar zarra bohlib, u 1919 yilda Rezerford guruhi tomonidan kashf etilgan. Proton turghun, musbat zaryadlangan zarra. Uning massasi elektron massasidan 1836 marta katta.

Neytron 1932 yilda Chedvik tomonidan kashf etilgan bohlib, u neytral, turghun bohlmagan, massasi elektron masssidan 1838 marta katta bohlgan zarra hisoblanadi. Proton va neytronni umumiy nom bilan nuklonlar deyiladi.

Har qanday yadroda Z ta proton va N ta neytron bohladi. Yadrodagi proton va neytronlar yighindisiga massa soni deyiladi:

A = Z + N.

Mendeleev davriy sistemasidagi har qanday element quyidagicha kohrsatiladi: ^AaX. Protonlar soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izotoplar deyiladi. Masalan, ,²H,j³H -

vodorod izotoplari.

Neytronlar soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izotonlar deyiladi. Masalan, ^H ,₂³He.

Talabalarning birinchi ohquv materiallari bohyicha bilim darajasini aniqlash uchun

beriladigan savollar:

1. 
   Yadro kuchlari deb qanday kuchlarga aytiladi?
   
2. 
   Yadro kuchlari qanday masofada tahsir qiladi?
   

Massa soni bir xil bohlgan yadrolar guruhiga izobarlar deyiladi. Masalan, j³H ,₂³He.