☰ Mundarija · Fizika

Panjara bilan o‘lchash va dispersiya

Darslar 26–27 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
27

Yorug‘lik dispersiyasi. Spektral analiz

Darslik: 98–102-betlar
MaqsadYorug‘lik dispersiyasi, n ning λ ga bog‘liqligi, spektr turlari (tutash, polosali, chiziqli, yutilish) va spektral analiz mohiyatini tushuntirish.
Yangi so‘zlar
dispersiya · dispersiontutash spektr · continuous spectrumchiziqli spektr · line spectrumspektral analiz · spectral analysis
Tushuntirish

Nyuton 1666-yilda prizma yordamida oq quyosh nuri yettita rangga ajralishini (qizil, zarg‘aldoq, sariq, yashil, zangori, ko‘k, binafsha) ko‘rsatdi va ikkinchi prizma bilan ularni yana oq nurga qo‘shdi; bu — yorug‘lik dispersiyasi. Dispersiya sababi: moddaning sindirish ko‘rsatkichi n to‘lqin uzunligiga (chastotaga) bog‘liq; n = c/v, shuning uchun muhitda turli rangli nurlarning tezligi turlicha: qizilniki eng katta, binafshaniki eng kichik, shu sababli qizil nur eng kam, binafsha eng ko‘p sinadi. Ko‘rinadigan yorug‘lik to‘lqin uzunligi taxminan 380 nm (binafsha) dan 760 nm (qizil) gacha. Vakuumda hamma nurlar bir xil tezlikda tarqaladi, dispersiya yo‘q. Spektrlar: tutash (qizigan qattiq va suyuq jismlar, cho‘g‘lama lampa, Quyosh), polosali (molekulalar) va chiziqli (siyrak gazlardagi alohida atomlar); yutilish spektrida tutash fonda qora chiziqlar bo‘ladi, chunki gaz qizdirilganda chiqaradigan chastotalarni yutadi. Har bir kimyoviy elementning chiziqli spektri o‘ziga xos («barmoq izi»), shuning uchun spektr bo‘yicha modda tarkibini aniqlash — spektral analiz — juda sezgir va uzoq Quyosh va yulduzlar tarkibini ham beradi. Geliy avval Quyosh spektrida topilgan.

Namunalar
Shishada n_qizil = 1,51, n_binafsha = 1,53. v = c/n: v_qizil = 3·10⁸/1,51 ≈ 1,99·10⁸ m/s, v_binafsha = 3·10⁸/1,53 ≈ 1,96·10⁸ m/s: qizil nur tezroq.
Havoda λ = 600 nm bo‘lgan nur chastotasi ν = c/λ = 3·10⁸/6·10⁻⁷ = 5·10¹⁴ Hz. n = 1,5 bo‘lgan shishada chastota o‘zgarmaydi, λ’ = λ/n = 400 nm.
Sinfda faoliyat

Uyda: shaffof stakanga suv to‘ldirib, oynadan tushayotgan nurga qo‘ying va devorda kamalak ranglarini qidiring; yoki CD sirtida lampa nuridan spektr hosil qiling. Quyoshga qaramang, prizma yoki durbin orqali Quyoshga qaramang. Alanga bilan tuz spektrini kuzatishni faqat kattalar nazoratida, maxsus sharoitda o‘tkazing.

Mashq
1
Qaysi rangli nur prizmada eng kam, qaysisi eng ko‘p sinadi?
2
Havoda λ = 600 nm. Chastota necha ·10¹⁴ Hz? (c = 3·10⁸ m/s)
3
Shishada yorug‘lik tezligi 2·10⁸ m/s. Sindirish ko‘rsatkichi nimaga teng?
4
Quyosh spektridagi qora chiziqlar nimani bildiradi?