O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta

21- ma’ruza

Yorug‘lik kvantlari. Yorug‘likning issiqlik ta’siri.
Kvant nazariyasining tug‘ilishi.
Òashqi fotoeffekt. Stoletov tajribalari.
Òashqi fotoeffekt qonunlari
Yorug‘lik bilan o‘tkazilgan tajribalar shuni ko‘rsatadiki, ayrim hollarda yorug‘likning to‘lqin xossalari ko‘proq namoyon bo‘lsa, boshqa hollarda olingan natijalarni tushuntirish uchun yorug‘likni zarra yoki kvant deb qarashga to‘g‘ri keladi. Masalan, yorug‘likning bosimga ega bo‘lishini yoki fotoelektrik effekt hodisasini yorug‘- likning kvant (zarra) tushunchasi orqali tushuntiriladi.
Yorug‘lik moddaga tushganda o‘z energiyasini moddaga beradi. Natijada turli effektlar yuz berishi mimkin. Eng umumiy holda yorug‘likni yutgan modda qiziydi, temperaturasi ko‘tariladi. Lekin ko‘pincha yorug‘likning bir qismi issiqlikka aylanib, qolgan qismi boshqa tur energiyalarga aylanadi.
Nurlanishning issiqlik ta’sirini tajribada payqash uchun yig‘uvchi linzalardan foydalaniladi. Masalan, quyosh nurlarini biror tez alangalanuvchi moddaga linza orqali fokuslab, shu moddani yondirib yuborish yoki kuydirish mumkin. Kuchli lazer nurlari yordamida olmos kabi juda qattiq materiallarda juda ham nozik teshiklar ochish mumkin. Demak, yorug‘lik energiyasining ta’sirida qiyin eruvchan materiallarni eritib, bug‘lantirib yuborish mumkin. Yer sirtining qizishi Quyosh nurlarining issiqlik ta’siri tufayli yuzaga kelishi hammaga ayon hodisa.
Yerga nurlanish orqali kelayotgan energiyani Yer sharida barcha sanoatda foydalanilayotgan energiyadan ham kattadir. Hisoblashlarga
9 5




76- rasm.

ko‘ra Yer sirtining har kvadrat metr ko‘ndalang kesimiga bir sekundda o‘rtacha 1370 J energiya kelib tushar ekan. Bu kattalik Quyosh doimiysi deyiladi.

Yorug‘lik ta’sirida moddalardan elektronlar uchib chiqish hodisasi tashqi fotoelektr effekt deyiladi. Moddadan uchib chiqayotgan elektronlarni fotoelektronlar deb atash qabul qilingan. Fotoelektr effekt, qisqacha fotoeffektning kashf etilishini 1887- yildan hisoblagan ma’qul, chunki o‘sha yili Gers kuchlanish berilgan elektrodlar oralig‘ini ultrabinafsha nurlar bilan yoritganda uchqun chiqishi osonlashganini kuzatgan. Keyinchalik Galvaks,
A.G. Stoletov va boshqa bir qator tadqiqotchilarning sistematik tajribalari shuni isbotladiki (1888- yillar), Gers elektrodlaridan yorug‘lik ta’sirida zaryadli zarrachalar ajralib chiqadi va gaz molekulalarini ionlashtirib, uchqun chiqishiga sabab bo‘ladi.
A.G. Stoletov fotoeffektga doir tajribalarida birinchi bo‘lib elektrodlar orasiga kichik kuchlanish berib ko‘rdi va u o‘ylagan natija kutilgandan ham a’lo bo‘lib chiqadi. U o‘tkazgan tajribalarning sxematik ko‘rinishi 76- rasmda keltirilgan.
Kuchli razryad nayidan chiqayotgan ultrabinafsha nurlar Ò to‘r orqali o‘tib rux plastinkaga tushadi va undan zaryadli zarralarni urib chiqaradi. Bu zarralar zanjirga ulangan to‘rga tushadi. Galvanometr orqali fototok oqadi. Demak, yorug‘lik ta’sirida manfiy zaryadli zarralar ajralib chiqadi. Ultrabinafsha nurlar manfiy zaryadlangan elektroskop kallagiga tushganda elektroskop yaproqchalari tezda yopilishini kuzatish mumkin bo‘ladi, ya’ni elektroskop tez zaryadsizlanadi. Diqqat bilan kuzatilganda zaryadlanmagan plastinka yorug‘lik ta’sirida musbat zaryadlanadi. Bu hodisani judda sezgir elektroskopdan foydalangan holda
9 6

m
aniqlash mumkin. Demak, yorug‘lik ta’sirida ajralib chiqayotgan zarralar zaryadi va ishorasini tekshirish zarur bo‘lib qoldi. 1898- yilga kelib Leonard va Òomson ajralib chiqayotgan zarralarning elektr va magnit maydonda burilishiga qarab ^e ni aniqladilar.
Aniqlangan kattalik elektron degan zarraga mos ekanligi isbotlandi.
O‘tkazilgan tajribalar asosida A.G. Stoletov fotoeffekt uchun quyidagi qonunlarni yaratdi:

1. 
   Moddadan ajralib chiqayotgan fotoelektronlar soni modda yoritilganligiga yoki unga tushayotgan yorug‘lik oqimiga chiziqli bog‘liq, ya’ni:
   

N_Ô~ E yoki N_Ô~ Ô.
Demak, yorug‘lik moddaga tushayotgan yorug‘lik oqimiga to‘g‘ri proporsional ekanþ

2. 
   Moddadan uchib chiqayotgan fotoelektronlar energiyasi moddaga tashqaridan tushayotgan yorug‘lik chastotasiga to‘g‘ri proporsional, ya’ni:
   

v— yorug‘lik chastotasi.
E_0~v,

3. 
   Moddadan ajralayotgan fotoelektronlar soni moddaga tashqaridan tushayotgan yorug‘lik chastotasiga bog‘liq emas.
   
4. 
   Moddadan uchib chiqayotgan elektronlar energiyasi yorug‘lik oqimiga bog‘liq emas.
   

Ftotoeffekt (tashqi fotoeffekt) qonunlarini o‘rganishda quyidagi tajribadan foydalaniladi. Havosi so‘rib olingan shisha ballon ichiga katod (fotokatod) va anod elektrodlari o‘rnatiladi. Shisha ballonning yon tomonida maxsus o‘rnatilgan shisha kvars darchadan yorug‘lik fotokatodga tushiriladi. Katodga manfiy, anodga musbat
kuchlanish beriladi. Anod zanjiridagi sezgir galvanometr fototokni o‘lchaydi (77- rasm).
Agar elektr manbayi zanjirga ulanmagan bo‘lsa, katoddan ajrala- yotgan elektronlarning juda oz qismi anodga yetib keladi va galvanometr kichik tokni ko‘rsatadi. Kalit ulansa, maydon ta’sirida kichik energiyali elektronlar ham anodga yetib borishi

mumkin.

2. 
   — Fizika, 3- qism
   

77. 
    rasm.
    

9 7

I
I ₀
–U _U