I – bob fizikadan masalalarni saqlanish qonuni mexanika bo‘limiga tadbiqi

Tarixiy eslatma- Men dastlab fotonni soddaroq tushuntirishning imkonini topdim deb o’ylardim. Aslida buning tarixi ko’proq ekan. Maks Plank (1858-1947) berilgan qaynoq va yorqin jismda yorug’lik spektrini nazariy izlab foton haqidagi hikoyalarni boshlab yubordi.U yolug’lik to’lqinining kvant energiyasini turli matematik ayyorliklar bilan to’g’ri natijaga erishdi. Plank ushbu natija ixtiyoriy fizik kattalikni ifodalashi mumkinligiga ishonmadi.
1905 yili uning qog’ozida Enshteyn Plankning nazariy va eksperimental topshiriqlari bilan izohlangan fotoelektrik effekt tushunchasini oldi.Milikan keyinchalik Enshteyn g’oyasining eksperimental testlarini ko’rib qoldi.Uning natijalarini ko’rib Enshteynni tarafdori bo’ldi. Milikan o’z ishlarida uning foton uchun eksperimental isbotlar berganini yozib qoldirgan for photons.²
Yuqori temperaturagacha qizdirilgan moddalardan chiqadigan nurlar moddaning turiga bog‘liq holda turli spektr beradi. Bunday spektrlar nurlanish spektrlari deyiladi. Bu nurlanish spektrlari uch turga bo‘linadi: tutash (uzluksiz), chiziqli va polosasimon spektrlar.
1) Tutash spektrlar. Bunday spektrlarni o‘ta qizdirilgan qattiq yoki suyuq jismlardan chiqqan nurlar hosil qiladi. Shuningdek, yuqori bosim ostida bo‘lgan gaz va bug‘lar nuralnishida xam tutash spektrlar yuzaga keladi. (Masalan: quyosh nuri, yuqori temperaturada bo‘lgan plazmadan chiqqan nur tutash spektrlardir).
2) Chiziqli spektrlar. Turli ravshanlikka ega bo‘lgan va bir-biridan keng qora yo‘llar bilan ajralgan rangli chiziqlardan iborat spektrlar chiziqli spektrlar deyiladi. Bunday spektrlarni atomlar holida bo‘lgan gazsimon moddalar hosil qiladi. Har bir atom ma’lum qiymatli to‘lqin uzunligiga mos nur chiqaradi. Demak, xar bir ximiyaviy element o‘ziga xos chiziqli spektrga ega.
3) Polosasimon (yo‘l-yo‘l) spektrlar. Bunday spektrlar bir-biridan qora oraliqlar bilan ajralgan ayrim yo‘llar (polosalar) dan iborat. Polosasimon spektrlarni gaz molekulalarining nurlanishi hosil qiladi. Agar tutash spektrlarni hosil qiladigan nur atom yoki molekulalar uyg‘onmagan moddadan o‘tsa, dastlabki tutash spektrlarning o‘zgarishi natijasida hosil bo‘ladigan spektrlarga yutilish spektrlari deyiladi.
Atomlari uyg’onmagan holatdagi modda ma’lum uzunlikka ega bo‘lgan yorug‘lik to‘lqin manbai bo‘lish mumkin.
Modda yorug‘lik manbai sifatida qanday to‘lqin uzunlikka ega bo‘lgan nur chiqarsa, u spektrlarning xuddi shu qismiga mos keluvchi nurni yutadi.
Qattiq va suyuq moddadan o‘tgan yoruglikning yutilish spektrida yutilgan nurlar o‘rnida polosasimon qora chiziqlar paydo bo‘ladi.
Turli moddalarning ximiyaviy tarkibini shu moddalarning nurlanish va nur yutish xususiyatiga ko‘ra tekshirish usuli spektral analiz deyiladi.
Spektral analiz uchun chiziqli spektrni hosil qilish lozim. Bunga sabab, quyidagi qonuniyatdir, ya’ni: har bir modda chiziqli spektrdagi nurlarning to‘lqin uzunligi bo‘yicha taqsimoti xuddi shu modda atomining xossasiga bog‘liq bo‘lib, atomlarni nurlantirish usuliga bog‘liq emas.(Agar modda qattiq yoki suyuq xolda bo‘lsa, uni gaz yoki bug‘ holatga keltirish lozim.) SHunday qilib, modda miqdori juda oz bo‘lsa ham uning tarkibini spektrlar analizi yordamida aniqlash mumkin.
Kvant (ya’ni, nurlanuvchi ( sistema) atom yoki molekulalar) ning foton chiqarishi bilan bog‘liq bo‘lgan kvant o‘tishni yuzaga keltiruvchi sababga ko‘ra ikki xil nurlarnish bo‘ladi, ya’ni: sponton (o‘z-o‘zidan tashqi ta’sirsiz) nurlanish va induksiyalangan ( majburiy) nurlanish. (Ko‘pincha induksiyalangan nurlanish yorug‘lik kvanti ta’sirida bo‘ladi).
Chedvik tomonidan berilliy nurlari massasi proton massasiga yaqin bo‘lgan neytral zarralar oqimidan iborat degan farazni qilgan edi. Keyinchalik bu tasdiqlanib, uni - neytron deb atashdi. Neytronning massasi protonning massasidan sal kattaroq. Shundan so‘ng D.D.Ivanenko va V.Geyzinberglar yadroning proton-neytron modelini yaratishdi. Bu modelga ko‘ra yadrolar: biri birlik musbat zaryadli proton (P) va ikkinchisi neytral zarracha - neytronlar (N) dan tashkil topgan.
Proton (+) zaryadga ega bo‘lib, uning zaryadi elektron zaryadiga, ya’ni e = 1,6 10^-19 Kl ga teng va tinch holatidagi massasi m =1,67 10^-27 kg gat teng. Yadro zarrachalari-proton va neytronlarga nuklonlar deyiladi. Yadrosi protonlar soni atom qobig‘idagi elektronlar soniga teng, davriy jadvaldagi elementning tartib nomeri Z ga teng. Yadrodagi P va N lar sonining yig`indisi
A =Z+N massa soni deyiladi.
Protonlar soni bir xil, neytronlar soni har xil bo‘lgan elementlar atomiga izotoplar deyiladi. Masalan, ₁H¹ ,₁H² , ₁H³ (vodorod); ₈O¹⁶, ₈O¹⁷, ₈O¹⁸ (kislorod) Izotoplarning ximiyaviy, fizik xossalari bir xil bo‘lib, yadro strukturasidan kelib chiqadigan massa soni, zichlik, radioaktivlik kabi xossalari har xil bo‘ladi.
Yadroni tashkil qilgan nuklonlarni bir-biridan butunlay ajratish uchun zarur bo‘lgan energiyaga yadroning boђlanish energiyasi deyiladi:
Yadroning bitta nukloni (A) ga mos kelishi bog‘lanish energiyasiga yadroning solishtirma boђlanish energiyasi deyiladi: Bog‘lanish energiyasi E_b qancha katta bo‘lsa, yadro shuncha beqaror bo‘ladi.
1896 yilda fransuz olimi A.Bekkerel uran tuzlaridan biri tabiati noma’lum bo‘lgan nurlanish manbai ekanligini fotoplastinkalar yordamida aniqladi. Bekkerel kashf qilgan bu nurlanishni barcha uran birliklari va uran metallining o‘zi ham chiqarilishini, ya’ni uran atomlari (₉₂U²³⁶) nurlanish manbai bo‘lishini aniqladi. Tashqi omillar (temperatura, bosim, yorug‘lik va h.k.) ning ta’sirisiz uran atomlarining o‘z-o‘zidan (spoton) nurlanishiga radioaktivlik nurlanish deyiladi, bu hodisaga esa radioaktivlik deyiladi.
Mendeleev davriy jadvalining oxirida turgan ba’zi og‘ir elementlar atomlari ham shunday tabiatli nurlar chiqarish aniqlangan. (masalan, P₀, R_a va h.k.) Bularni 1898 yilda - Mariya Skladovskaya Kyuri va Per Kyurilar aniqlagan.
Hozirgi vaqtda 40 dan ortiq tabiiy va 270 dan ortiq sun’iy radioaktiv elementlar mavjud. Ingliz olimi Rezerford tajriba asosida radioaktiv nurning tarkibini murakkab ekanligini aniqladi.Qo‘rg‘oshin qutichaga joylashtirilgan radioaktiv modda a Radiy ( R_a ) dan chiqayotgan nurlanishga kuchli magnit maydon ( ) ta’sir ettirilganda, nurlar dastasi uchga bo‘lingan: nurlar, -nurlar elektr va magnit maydonlarda musbat zaryadlar kabi og‘shi aniqlangan.