O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta

111- rasm.
171

^ _ Kr
Rp _
K
IK
RT


112- rasm.
Fotoeffekt faqatgina bog‘langan elektronlarda sodir bo‘ladi. Erkin elektronda esa sodir bo‘lmaydi. Agar fotoeffekt erkin elektronlarda sodir bo‘lganda edi, bu hodisa tufayli uchib chiqqan eletkronlar tinchlikdagi massaga ega bo‘lmas va yorug‘lik tezligiga teng bo‘lgan tezlik bilan harakat qilgan bo‘lardi. Bu

esa, o‘z navbatida, energiya va impuls saqlanish qonunlarining buzilishiga olib kelardi.

Agar - kvantning energiyasi
m₀c²  E _  2m₀c²
bo‘lsa, u holda

uning atom elektronlari bilan to‘qnashgan vaqtda sochilishini kuzatish mumkin. Mana shu hodisa Kompton effekti deyiladi. Buni birinchi bo‘lib o‘z tajribasida 1923- yilda Kompton o‘rgangan.
Kompton qurilmasi (112- rasm) molibdenli katod (A) ga ega bo‘lgan rentgen trubkasi (RÒ), sochuvchi modda (R), kollimator (K), kristall (Kr) va ionizatsion kamera (IK) lardan tashkil topgan. Sochuvchi modda sifatida bu yerda grafit olingan. Rentgen trubkasini vertikal o‘q atrofida aylantirish yo‘li bilan rentgen trubkasidan chiqayotgan elektromagnit nurlanish, ya’ni - kvantlar  sochilish burchagining qiymati berilgan. Sochilgan - kvantning to‘lqin uzunligini aniqlash uchun esa kristall panjara

3
doimiysi 3·10^–8 sm bo‘lgan CaCO kristali ishlatilgan. - kvantning to‘lqin
uzunligi esa ionizatsion kamera (40- ma’ruzaga qarang)dagi maksimum tokka to‘g‘ri keluvchi  burchakning qiymatidan foydalanib, Vulf—Breg qonuni asosida topiladi. Kompton tajribasidan quyidagi xulosalar kelib chiqadi:

1. 
   Sochilgan nurlanish spektrida to‘lqin uzunligi - kvantning boshlang‘ich to‘lqin uzunligi ( ) ga nisbatan siljigan, ya’ni ¹> bo‘lgan
   

0 0
nurlanish hosil bo‘ladi.

2. 
   ^{ sochilish burchagi ortishi bilan}   ^  ₀ ^ortadi.
   
3. 
   Berilgan sochilish burchagida _ siljish ₀ ga bog‘liq bo‘lmaydi.
   
4. 
   Berilgan sochilish burchagidagi _ barcha sochuvchi moddalar uchun o‘zgarmasdir.
   

Bu qonuniyatlarni klassik to‘lqin nazariyasi asosida tushuntirib

bo‘lmaydi, chunki unda
^{E  m0c2} bo‘lganda ham - kvant atom

elektronlari bilan to‘qnashganda sochilishi mumkin deb qaraladi, shuningdek, sochilgan - kvantning to‘lqin uzunligi tushgan - kvantning to‘lqin uzunligi bilan bir xilda bo‘lishi kerak. Yuqoridagi xulosa (qonuniyat)larni kvant nazariyasi asosida Kompton va Debay tushuntirib berganlar.
Fotoeffektdan farqli o‘laroq, Kompton effekti erkin elektronlarda ro‘y beradi. Umuman olganda, metallardan tashqari boshqa moddalarda erkin
172

elektronlar mavjud emas, lekin ^{E   I i}
erkin deb hisoblasa bo‘ladi.
bo‘lsa, moddadagi elektronlarni

- kvantning ushbu erkin elektronlar bilan to‘qnashuvi manzarasini ikkita sharchaning elastik to‘qnashishi manzarasi bilan taqqoslash mumkin. Bunda - kvantning bir qism energiyasi atom elektronlariga beriladi va shuning hisobiga - kvant energiyasi kamayadi, to‘lqin uzundigi esa ortadi.
- kvant to‘lqin uzunligining o‘zgarishi esa Kompton formulasi orqali beriladi:

0 ₂
  ^    (1  cos)  2 sin^{2 } ,
(35.5)

m c
_{bu yerda}  ^  0, 02427  10^10 m
0


bo‘lib, unga Kompton to‘lqin uzunligi

deyiladi. Mana shu ifoda yuqorida keltirilgan 4 ta xulosaning to‘g‘ri ekanligini ko‘rsatadi.
Kompton sochilishi ehtimoli nZ kattalikka proporsional bo‘ladi, bu yerda n— sochilish sodir bo‘layotgan moddaning konsentratsiyasi. Bu ehtimollik - kvantning energiyasi ortishi bilan ^{1/ E } qonuniyat bo‘yicha
kamayib boradi. Kompton effekti faqatgina ko‘z ilg‘amas elektronlarda emas, balki harakatlanayotgan elektronlarda ham sodir bo‘ladi.
Agar - kvantning energiyasi ^{E   2m0c} bo‘lsa, u holda -
kvantning elektromagnit maydoni o‘zi o‘tayotgan muhit elektron yoki yadrolari elektr zaryadi bilan o‘zaro ta’sirlashishi tufayli elektron-pozitron juftini yuzaga keltiradi (113- rasm). Bunda -kvant yo‘qoladi, uning energiyasi elektron va pozitronning to‘la energiyalariga aylanadi, shuningdek, uning bir qismi qaysi zarraning maydonida e^–e⁺- juftlik yuzaga kelgan bo‘lsa, ana shu zarraga beriladi:

E _  m_0e
c²  m₀
^{c2  E   Ee} ^{ E0,}
(35.6)

e

e
bu yerda m_0e–c² — elektronning, m_0e+c²— pozitronning tinchlikdagi
energiyalari. E_e– — elektronning, E_e+ — pozitronning kinetik energiyalari; E₀ — zarraga berilgan energiya.
e^–e⁺-juftlik vakuumda yuzaga kel- maydi, balki biror-bir muhitda yuzaga

keladi. Agar
E_  2m₀c²  1, 02M eV

bo‘lsa, e^–e⁺-juftlik yadroning kulon maydonida yuzaga keladi va bunda yadro oladigan E₀ energiya juda ham kichik