6. Fotoeffekt va uning qonunlari. Fotonlar energiyasi va impulsi. Kompton effekti. Yorug`likning bosimi. Yorug`likning issiqlik va ximiyaviy ta’siri. Fotolyuminestsentsiya, fluorestsentsiya va fosforestsentsiya

Komptov effekti 

 

        Fotoeffekt   hodisasini  tushuntirish uchun  1905 yilda Eynshteyn tomonydan 

taklif   etilgan  fotonlar  konsepsiyasi 1922 yilda     amerikalik    olim        A.Kompton   

tomonidan   o’tkazilgan tajribalarda to’laligicha o’z tasdiqini topdi.  

           Kompton  qisqa  to’lqinli  rentgen  nurlanishining  erkin  (yoki  modda 

atomlarida kuchsiz bog’langan) elektronlarda elastik sochilishini o’rgangan. 

---

         Tajriba  sochilgan  nurlanish  to’lqin  uzunligining  uzayishini  ko’rsatgan. 

Klassik fizikaning to’lqin nazariyasi doirasida bunday sochilishda to’lqin uzunligi 

o’zgarmasligi lozim hisoblanadi va shu sababdan Kompton tomonidan ochilgan bu 

effektni klassik fizika doirasida tushuntirib bo’lmaydi. To’lqin nazariyasiga ko’ra, 

yorug’lik to’lqinining davriy maydoni ta’siri ostida elektron majburiy tebranishga 

keladi  va  tebranish  tashqi  maydon  chastotasiga  teng  bo’lgan  chastotada  sodir 

bo’ladi.  Demak,  tebranayotgan  elektron  chiqarayotgan  nurlanish  tushayotgan 

maydon  chastotasiga  teng  bo’lgan  chastotani  nurlantirishi  lozim.  Kompton 

tajribasining  sxemasi  4-rasmda  keltirilgan.To’lqin  uzunligi 

0



  bo’lgan 

monoxromatik nurlanish R- trubkadan chiqib, ko’rg’oshin D  diafragmadan o’tadi 

va  ingichka  oqim  tariqasida  nishon-modda  P  (grafit  yoki  alyumindan  yasalgan) 

tomon  yo’naladi.  Θ-  burchak  ostida  sochilgan  nurlanish  rentgen  nurlari 

spektrografi ( S)  yordamida o’rganiladi. 

           Bu spektrografda K kristall difraksion panjara rolini o’ynaydi va bu kristall 

aylanuvchan  stol  ustiga  joylashtirilgan  bo’ladi.  Tajriba 



  burchakka  sochilgan 

nurlanish to’lqin uzunligining o’zgarganligini (ortganini) ko’rsatdi: 

2

sin

2

2

0



















 

bu  yerda  Λ  =  2,43*10

3

  nm  -  sochuvchi  modda  xossalariga  bog’liq  bo’lmagan 

komptoncha  to’lqin  uzunlik.  To’lqin  uzunligi



,  bo’lgan  spektral  chizik  bilan  bir 

qatorla  sochilgan  nurlanishda 



o  to’lqin  uzunlikli  siljimagan  chizik  ham 

kuzatilgan.  Siljigan  va  siljimagan  chiziqlar  intensivliklarining  o’zaro 

munosabatlari sochuvchi moddadan bog’liq bo’lar ekan. 

           Quyidagi  rasmlarda  har  xil  burchak  ostida  sochilgan  nurlanish  spektridagi 

intensivliklar taqsimotini ifodalovchi chiziqlar berilgan. 

 

 

 

 

4-rasm. Kompton tajribasining sxemasi. 

R-Rentgen trubkasi, D-diafragma, P-sochuvchi nishon - modda 

(grafit,alyuminiy), S- spektrograf, K - kristall 

---

 

 

5-rasm. Sochilgan nurlanishning spektrlari 

Kuzatilgan    effekt    nazariy    jihatdam     1923     yilda Komptonning    

o’zi   va   unga   bog’liq   bo’lmagan holda  Holl tomonidan iurlanishning kvant 

tabiati  asosida  tushuntirildi.  Agar  murlanish  fotomlar  oqimi  deb  tasavvur  qilinsa, 

Kompton  effekti  rentgen  fotonlarini  moddaning  erkin  elektronlari  bilan  elasgik 

to’qnashuvi  natijasi  hisoblanadi.  Sochuvchi  moddaning  yengil  atomlardagi 

elektronlari  bu  atom  yadrolari  bilan  zaif  bog’langan  bo’ladi.  Shuning  uchun  bu 

elektronlarni erkin elektronlar deyish mumkin bo’ladi. To’qnashuv natijasida foton 

elsktronga  energiyasi  va  impulsining  bir  qismini  beradi.  Energiyasi      E

0

=hv

0

, 

impulsi p

0

 =

c

hv

0

 bo’lgan    foton tinch holatda joylashgan (E = m

0 

c

2

 energiyalik) 

elektron  bilan  elastik    to’qnashganidan     keyin      foton      energiyasi      E  =  hv<  E

o

, 

impulsi   esa   p =

c

hv

   bo’lib   qoladi.   Foton   energiyasining kamayishi uning 

to’lqin uzunligining uzayishi demakdir. To’qnashuvdan keyin elektron energiyasi 

relyativistik  formulaga  asosan  E  =

4

2

0

2

2

e

 

c

p

c

m



      ko’rinish  oladi,  bu  yerda  P

e

-

elektron olgan impuls. Energiya va impulsming saqlanish qonunlariga asosan 

 

E

o

 + E = E + E

e

, 

 

ko’rinishidagi muiosabatlarga ega bo’lamiz. Oxirgi tenglamani skalyar ko’rinishda 

 

                                       





cos

2

0

2

2

2

2

0

2



































c

h

c

hv

c

hv

p

e

 

deb yoza olamiz. 

Energiya va impuls saqlanish qonunlari ifodalaridan uncha murakkab bo’lmagan 

hisoblardan  keyin 

 

                                      

)

cos

1

(

)

(

0

0

2

0

















h

c

m

  

 

        tenglikka ega bo’lamiz. 

 

 

---

           Agar 

0

0





c



, 





c



 ekanligini    hisobga    olsak, 

2

sin

2

2

sin

2

)

cos

1

(

2

2

0

0

0





























c

m

h

c

m

h

 

ning   to’g’ri   ekanligiga  amin   bo’lamiz.    

 

Bu   yerda                                

c

m

h

0





 

 

 

            Komptoncha  to’lqin  uzunlik  elektron  uchun 



=  2,426  10-3      nm  ga  teng 

bo’ladi. Shunday qilib, kvant tasavvurlar asosida o’tkazilgan nazariy hisob-kitoblar 

Kompton effektimi  tushuntirib bera oldi. Sochilgan nurlar tarkibi  to’lqin uzunligi 

o’zgarmagan nurlarnish  esa tushgan fogonlar bir qismining atomlarlardagi kuchli 

bog’langan  elekgronlar  bilan  o’zaro  ta’sirlashuvi  natijasi  hisoblanadi.  Bu  holda 

foton  o’z  energiyasini  va  impulsini  juda  kam  miqdorini  atomga  beradi,  ya’ni 

energiyasini(demak, to’lqin uzunligini) deyarlik o’zgartirmaydi. 

 

Mustahkamlash uchun savollar: 

 

1 Fotoeffekt hodisasi qanday kashf etildi? 

2.Fotoeffekt hodisasini tasdiqlovchi qanday tajribalar bor? 

3. Fotoeffek uchun Eynsheyn tenglamasi qanday bo’ladi?      

4. Stoletov tajribalari ? 

5.Fotoeffekt hodisasidan  qayerlarda foydalanish mumkin? 

       6. Kompton effekt fotoeffektdan qanday farq qiladi?