Kirish. Issiqlikning nurlanishi reja

---

1-MAVZU. KIRISH. ISSIQLIKNING NURLANISHI 
 
Reja: 
1.
Atom tuzilishi to‘g‘risidagi tasavvurlarning rivojlanishi 
2.
Kovakda muvozanat nurlanish.
3.
Kirxgof qonuni. Stefan-Bolsman qonuni va Vin siljish qonuni.
4.
Reley-Jins qonuni.
5.
Plank gipotezasi. Plank formulasi. 
“Atom fizikasi” zamonaviy fizika fanining eng muhim yo‘nalshlaridan biri 
bo‘lib, u ham amaliy ham fundamental ahamiyatga egadir. Atom fizikasi fani 
modda atom tuzilishi, atomning elektron qobiqlari va uning xususiyatlarini bilan 
bog‘liq masalalarni o‘rganadi.
Ushbu dastur “Atom fizikasi” bo‘yicha quyidagi bo‘limlarni o‘z ichiga 
oladi: 
issiqlikning 
nurlanishi, 
elektromagnit 
nurlanishning 
korpuskulyar 
xususiyatlari, vodorod atomining Bor nazariyasi, zarralar va to‘lqinlar, kvant 
mexanikasining asoslari, bir elektronli atomlar, ko‘p elektronli atomlar, atom 
tashqi kuchlar maydonida, molekulalar.
Atomistik materializm asoschilari bo‘lgan qadimgi yunon va rim faylasuflari: 
•
Anaksagor (e.o. 500 — 428 yillar) 
•
Demokrit (e.o. 460 — 370 yillar) 
•
Epikur (e.o. 341 — 270 yillar) 
•
Lukretsiy Kar (e.o. 99 — 55 yillar, Rim 
Har bir modda bo‘linmaydigan mayda zarralardan, ya’ni atomlardan tuzilgan. 
Ularning fikricha, atomlar mutlaq bo‘lib, ularda bo‘shliq yo‘q. Ular cheksiz fazoda 
bir-biridan alohida ajratilgan bo‘lib, tashqi shakli, o‘lchami, holati, tartibi bilan 
farq qiladi. YUnoncha “átomos”- bo‘linmas 
Quyidagi kashfiyotlar Atom fizikasi fani vujudga kelishga turtki bo‘lgan: 
•
1874 y. —Faradeyva Avogadro sonlaridan elementar zaryad kattaligini 
aniqladi va 1891 yilda “elektron” terminini kiritadi; 
•
1888 y. — Stoletov tomonidan fotoeffekt hodisasi tadqiq qilindi;
•
1895 y. —rentgen nurlar kashf etildi; 
•
1896–97 yy. – Tomson 
e/m
e
nisbatni o‘lchadi;
•
1900 y. — Plank absolyut qora jism nurlanishining kvant nazariyasini 
yaratadi va 
ħ
doimiyni kiritadi
;
•
1902 y. — Tomson birinchi atom modelini taklif etadi;
•
1905 y. — Eynshteyn fotoeffekt hodisasini tushuntirib beradi;
•
1906–1911 yy. — Rezerford atom yadrosining o‘lchamini aniqlaydi;
•
1913 y. — Borplanetar atoma modeli;
•
1925–27 yy.— kvant mexanikasining asosi yaratildi (Gayzenberg, Born, 
Yordan, Dirak, Pauli, SHredinger). 
Elektromagnit nurlanishlarning tabiatda eng ko‘p tarqalgan turi issiqlik 
nurlanishi hisoblanadi. Issiqlik nurlanishi jism atom va molekulalarining issiqlik 

---

harakati tufayli, ya’ni jismning ichki energiyasi hisobiga hosil bo‘ladi. Shuning 
uchun ham issiqlik nurlanishi nurlanayotgan jismning sovushiga olib keladi. 
Nurlanish hamma jismlarga xos bo‘lib, temperaturasi absolyut noldan farq 
qiladigan jismlar barcha temperaturalarda issiqlik nurlanishi nurlaydi. Yuqori 
temperaturagacha qizdirilgan jismlar yorug‘lana boshlaydi, bunda ular ko‘zga 
ko‘rinadigan va ultrabinafsha sohalarda issiqlik nurlanishi chiqaradi. Jismlar past 
temperaturalarda yorug‘lanmaydi, lekin ular ko‘zga ko‘rinmaydigan sohada 
infraqizil nurlar sifatida issiqlik nurlanishi chiqaradi. 
Jismlar issiqlik nurlanishi chiqarishi bilan birga, o‘zlari ham atrofdagi jismlar 
chiqargan nurlanish energiyasining ma’lum qismini yutadi. Bunday jarayon 
jismlarning nur yutishi deyiladi. Jismlarning nur yutishi ularning qizishiga olib 
keladi. Jism va nurlanish orasidagi o‘zaro ta’sir tahlil qilinganda, ular orasidagi 
termodinamik muvozanatning qandayligini bilish talab qilinadi. Termodinamik 
muvozanat mavjud bo‘lgan sharoitda jismning temperaturasi doimiy bo‘ladi. 
Bunday holda jism birlik vaqtda bir xil nurlanish energiyasini yutadi va chiqaradi, 
ya’ni qancha miqdorda energiya yutsa shuncha miqdorda energiya chiqaradi. 
Bunda jism bilan nurlanish orasida termodinamik muvozanat vujudga keladi. 
Bunday sharoitda jism bilan muvozanatda bo‘lgan nurlanish muvozanatli issiqlik 
nurlanishi deyiladi. Issiqlik muvozanati holatidagi temperatura issiqlik muvozanati 
temperaturasi deyiladi. Nurlanish muvozanati holati jismlarda o‘z-o‘zidan hosil 
bo‘ladigan oddiy holat hisoblanadi. 
Tajribalar ko‘rsatadiki, nurlanish chiqaradigan jism bilan chiqarilgan 
nurlanishning muvozanatda bo‘lishi faqatgina issiqlik nurlanishi hosil bo‘ladigan 
hollardagina kuzatiladi. Shuning uchun issiqlik nurlanishi ba’zan muvozanatli 
nurlanish deb ataladi. Issiqlik nurlanishining nurlanayotgan jismlar bilan 
muvozanatda bo‘lishiga temperatura ortganda jismning nurlanish intensivligining 
ortishi sabab bo‘ladi. 
Jismlarning nur chiqarish va nur yutish qobiliyatini miqdoriy baholash uchun 
quyidagi kattaliklar kiritiladi. Nurlanayotgan jism sirtining 1 
m
2 
yuzasidan 1 
sekundda chiqariladigan issiqlik energiyasi jismning to‘la nur chiqarish qobiliyati 
deyiladi va 
( ,T)
r


harfi bilan belgilanadi. Nur chiqarish (nurlanish) qobiliyati 
Vt
/
m
2
yoki 
J
/
s·m
2
birliklarda o‘lchanadi. Jismga tushayotgan nurlanish 
energiyasining jismda yutilib qolib issiqlikka aylangan ulushi jismning nur yutish 
qobiliyati deyiladi va 
( , )
a
T


harfi bilan belgilanadi. 
( , )
a
T


– o‘lchamsiz 
kattalikdir. 
Kirxgof qonuni. Jismlar va issiqlik nurlanishi muvozanatda bo‘lganda, jismning 
chiqarish va yutish qobiliyatlarining o‘zaro nisbatlari jismlarning shakli va 
tuzilishiga bog‘liq bo‘lmay, u temperatura va to‘lqin uzunligining universal 
funksiyasi bo‘lib, hamma jismlar uchun bir xil hisoblanadi 
1
2
3
( , )
( , )
( , )
...
( , )
( , )
( , )
( , )
ж
ж
ж
r
T
r
T
r
T
f
T
a
T
a
T
a
T















 

---

Bu munosabat 
Kirxgof qonunini
ifodalaydi(1859 yil). Unversal funksiyani aniqlash 
uchun Robert Kirxgof absoyut qora jism tushunchasini kiritadi. Istalgan to‘lqin 
uzunlikda va temperaturada o‘ziga tushayotgan nurlanish energiyasini to‘liq 
yutadigan jism 
absolyut qora jism
deyiladi.
Absolyut qora jism bu etalon ideal shaffofmas muhit bo‘lib, istalgan 
temperaturada unga tushayotgan har qanday to‘lqin uzunlikdagi elektromagnit 
nurlanishlarni to‘liq yutadi. Absolyut qora jismning yutish qobilyati 1 ga teng, 
ya’ni:
( , ) 1
q
a
T



Amalda absolyut qora jismga ko‘z qorachig‘i, Marten pechlarining ichidagi 
olovni kuzatadigan tirqish misol bo‘ladi. 
Klassik tasavvurlarga asosan kovak idish ichki devorlari materialining atomlari 
klassik ossillyatorlar to‘plami sifatida modellashtiriladi, ossillyatorlar kovak idish 
ichidagi (bo‘shlig‘ida) nurlanish bilan energiya almashadi. Muvozanat sharoitida 
idish ichidagi nurlanish turg‘un to‘lqinlar to‘plami sifatida qaraladi. U vaqtda 
absolyut qora jismning nurlanishi ossillyator tebranishi natijasi deb tushuniladi. 
Kovak idish ichidagi turg‘un to‘lqinlarning har biri tebranish modasi deyiladi. 
Modalar soni esa tebranishlarning erkinlik darajasi soniga teng bo‘lib, ular idish 
ichidagi nurlanishni hosil qiladi. Bir erkinlik darajasiga to‘g‘ri keladigan 
nurlanishning o‘rtacha energiyasi 
E
bo‘lsa, u vaqtda kovak idish ichidagi 
(bo‘shlig‘idagi) nurlanish energiyasining zichligi quyidagi formula orqali 
aniqlanadi: 
E
c
T


3
2
8
)
(



,
formuladan ko‘rinadiki, muvozanatli nurlanish energiyasining spektr bo‘yicha 
taqsimlanishini topish uchun bir erkinlik darajasiga to‘g‘ri keladigan nurlanishning 
o‘rtacha energiyasi – 
E
ni aniqlash kerak bo‘ladi. (1.1) formula qulaylik uchun 
chastota orqali yozilgan bo‘lib, bu formulani to‘lqin uzunlik 
λ
orqali ham ifodalash 
mumkin.