MüNDƏRİcat giRİŞ

MAKSVEL-BOLSMAN PAYLANMASI

Biz tarazlıqda olan qaz molekullarının potensial (Bolsman paylanması) və kinetik (Maksvel paylanması) enerjilərə görə paylanmalarının hə r biri ilə ayrılıqda tanış olduq. Məsələnin qoyuluşundan asılı olaraq bu iki paylan-manı bir paylanma şəklində birləşdirmək olar. Bu məqsədlə, sürətləri υ_x ilə

υ_x + dυ_x , υ_y ilə υ_x + dυ_y , υ_z ilə υ_x + dυ_x , koordinatları isə x ilə x+dx, y ilə y+dy və z ilə z+dz arasında yerləşən molekulların sayını tapaq. Aydındı r ki, molekulların hans ı surətə malik olması, onların koordinatlarından asılı de-yildir. Bu reallığa əsaslanmaqla Bolsman paylanmasının şəklini dəyişdirək.

Koordinatları x ilə x+dx, y ilə y+dy və z ilə z+dz arası nda olan və dV = dxdydz elementar həcmində yerləşən molekullar potensial sahə təsirinə mə-ruz qaldığından, Bolsman paylanması aşağıdakı şəkildə yazıla bilər:

E_p = E_p (x,y,z) - E_p(0,0,0) = E_p (x,y,z),
A₁- mütənasiblik əmsalıdır, qiyməti normallıq şərtindən təyin olunur.

Maksvel-Bolsman paylanması ilə əlaqədar bir incəliyə nəzər salaq. Məlum olduğu kimi, qaz molekullarının kinetik enerjisi, yalnız onu təşkil edən molekulların xaotik hərəkətinin orta kvadratik sürətindən asılıdır Digər tərəfdən, enerjinin saxlanma qanununa əsasən, yekun mexaniki enerji sabit qaldığından, şaquli istiqamətdə yuxarı qalxdıqca molekulların kinetik enerjisi azalmalıdır. Belə olduğu halda, hansı səbəbə görə qazın temperaturu yüksəklikdən asılı olmayaraq, sabit qalır? Doğrudan da, Yer səthindən yuxarı qalxdıqca qaz molekullarının kinetik enerjisinin müəyyən qismi potensial enerjiyə çevrilir və bu səbəbdən də, nisbətən yuxarılara qalxmış molekulların qarma-qarışıq hərəkətinin orta kinetik enerjisi azalır. İlk baxışda bizə elə gələ bilər ki, guya indicə dediyimiz səbəbə görə, hər bir molekula düşən orta kinetik enerji, yəni qazın temperaturu yuxarı qalxdıqca azalır. Lakin, həqiqətdə belə deyildir. Doğrudan da, Yer səthindən yuxarı qalxdıqca, qaz daxilindəki molekulların əksəriyyəti Yer səthində sürətləri daha böyük olanlardır. Çünki, Yer səthində kinetik enerjiləri nisbətən kiçik olan molekullar h= -dən böyük yüksəkliyə qalxa bilmir. Məhz bu səbəbə görə də, bir molekula düşən orta kinetik enerji hündürlükdən asılı deyildir.

NƏTİCƏ

1. 
   Müəyyən qaz kütləsinə daxil olan molekulların sürətləri müxtəlifdir, başqa sözlə molekullar sürətlərə görə paylanır. Bu paylanmanın yaranmasında Yerin cazibə sahəsinin heç bir rolu yoxdur. Cazibə sahəsi əvvəlcədən mövcud olan paylanmanı aşkar etmək üçün vasitələrdən biridir.
   
2. 
   Molekulların istilik hərəkətinin orta sürəti üçün təyin olunmuş ifadədən görünür ki, tarazlıq halında , bütün qaz molekullarının orta kvadratik sürətləri eynidir. Bu onunla əlaqədardır ki, tarazlıq halında qaz molekullarının sürətləri müəyyənqanuna görə paylanır və bu qanuna uyğunluq zamandan asılı olaraq dəyişmir. Statistik xarakter daşıyan bu qanun nəzəri olaraq Maksvell tərəfindən müəyyən edilmişdir. Maksvell nəzəriyyəsində qazın eyni tipli çoxsaylı molekullardan və bu molekkulların daim xaotik hərəkətdə iştirak etməsi qəbul oluinmuşdur.qazın temperaturu sabitdir və xarici qüvvə sahələrinin qaza təsiri nəzərə alınmır.
   
3. 
   Ivυ və eυ -ın qiymətlərini yerinə qoyaraq inteqrallama əməliyyatını apardıqdan sonra N -in sıfırdan fərqli, lakin kifayət qədər kiçik bir ədəd olduğu müəyyənləşdirilmişdir. Bu isə o deməkdir ki, Yerin cazibə sahəsini tərk edə biləcək molekullar var, lakin onların sayı çox azdır. Deməli, Yer atmosferinin mövcud olma səbəbi, Yerin cazibə sahəsini tərk edən molekulların nisbi sayının praktik cəhətdən nəzərə alınmayacaq dərəcədə çox kiçik olmasıdır. Yer atmosferinin tarazlıqda olmamağının səbəbi də məhz atmosferi tərk edən molekullar sayının sıfırdan fərqli olmasıdır. Ay üçün ikinci kosmik sürət ( Ay υ )II= 2,4 km/saat olduğundan, yəni Aydakı ikinci kosmik sürət Yerdəki ikinci kosmik sürətdən 11,2/ 2,4 5 dəfə kiçik olduğundan, Ay atmosferini tərk edən molekulların nisbi sayı Yerə nəzərən sox böyükdür. Ay atmosferinin yox olma səbəbi də məhz budur
   
4. 
   Molekulların sürətlərə görə paylanmasını kəmiyyətcə izahı ilə bağlı ilk müvəffəqiyyətli addım Eldric (1927) və Lammert (1926-29) tərəfindən atılmışdır. Bu alimlər, 19-cu əsrin ortalarında Fizo tərəfindən tətbiq olunmuş dişli çarxın işləmə prinsipinə əsaslanmaqla Maksvel paylanmasını təcrübi yolla təsdiq etmişlər Eldric kadmium atomları dəstəsindən, Lammert isə civə atomları dəstəsindən istifadə edərək
   

təcrübədən aldıqları nəticənin Maksvel paylanması ilə tam uyğun olduğunu isbat etmişlər.bu cihaz eyni bir oxa bərkidilmiş 2 diskdən ibarətdir. Disklər üzərindəki yarıqları bir-birinənəzərən müəyyən ϕ bucağı təşkil edir və bir-birindən d məsafədə yerləşmişdir. Bu sistem, diskləri bir-birinə birləşdirən eyni bir ox ətrafında tələb olunan bucaq sürəti ilə fırlana bilər. Xüsusi mənbədən çıxan molekulyar dəstə birinci diskin yarığı üzərinə göndərilir. Disklərin yarıqları bir-biri ilə ϕ bucağı təşkil etdiyindən, birinci diskin yarığından keçən molekulların ikinci diskin yarığından keçə bilmir. Birinci diskin yarığından keçən dəstə molekullarından yalnız müəyyən şərt ödəyənləri ikinci diskin yarığından keçə bilir.

5. 
   Qaz molekullarının kinetik enerjisi, yalnız onu təşkil edən molekulların xaotik hərəkətinin orta kvadratik sürətindən asılıdır. Digər tərəfdən, enerjinin saxlanma qanununa əsasən, yekun mexaniki enerji sabit qaldığından, şaquli stiqamətdə yuxarı qalxdıqca molekulların kinetik enerjisi azalmalıdır. Doğrudan da, Yer səthindən yuxarı qalxdıqca qaz molekullarının kinetik enerjisinin müəyyən qismi potensial enerjiyə çevrilir və bu səbəbdən də, nisbətən yuxarılara qalxmış molekulların qarma-qarışıq hərəkətinin orta kinetik enerjisi azalır. İlk baxışda bizə elə gələ bilərki, guyaindicə dediyimiz səbəbə görə, hər bir molekula düşən orta kinetik enerji, yəni qazın temperaturu yuxarı qalxdıqca azalır. Lakin, həqiqətdə belə deyildir. Doğrudan da, Yer səthindən yuxarı qalxdıqca, qaz daxilindəki molekulların əksəriyyəti Yer səthində sürətləri daha böyük olanlardır.Çünki Yer səthində kinetik enerjiləri nisbətən kiçik olan molekullar h= -dən böyük yüksəkliyə qalxa bilmir.Məhz bu səbəbə görə də, bir molekula düşən orta kinetik enerji hündürlükdən asılı deyildir.
   

ƏDƏBİYYAT
1. Prof.N.M.Qocayev “Ümumi fizika kursu.Moleulyar fizika” Bakı 2008

2. V.İ.Tahirov “Ümumi fizika kursu.Molekulyar fizika”

3. A.Matveev “Molekulyar fizika.” Moskva 1981

4. A.Kikkonn, İ. Kikkonn “Molekulyar fizika” Moskva 1976

5. A.Mehrabov “Ümumi Fizika kursu” Bakı 2000

6. E.Ə.məsimov “Ümumi Fizika kursu,Atom Fizikası” Bakı 2010