Atom fizikasi

Manba: ÖzME, 1-jild (2000–2005), «Özbekiston milliy ensiklopediyasi» Davlat ilmiy naşriyoti · elektron nusxa: ziyouz.com kutubxonasi, 765–767-b. — ziyouz.com

Atom fizikasi - fizikaning atom xossalari, elektron qobiqlari tuzilişi, elektronlar va ionlar xossalari, ularning elektromagnit maydonidagi harakatini örganadigan bölimi. Moddalarning atom (A.)lardan taşkil topganligini qad. yunon faylasuf-materialistlari Epikur, Levkipp va Demokritlar aytgan. Demokritning fikriça, bizga uzluksiz bölib köringan jismlar haqiqatda bölinmas mayda zarralardan, ya'ni A.lar va ular orasidagi böşliqdan taşkil topgan; bu A.lar hamma vaqt harakatda böladi. 15 — 18-a.larda tabiatni tajriba asosida örganiş usullari taraqqiy eta boşlaydi. Hamma fanlar qatori kimyo fani ham rivojlandi. Tajribada olingan natijalar jismlar atomlardan taşkil topgan degan nazariyani tasdiqlay bordi. Tajribalar kimyoviy birikma hosil qilişda bir moddaning zarralari ikkinçi modda zarralari orasiga kirib, ular özaro birlaşadi va yangi birikma zarralarini hosil qiladi, degan xulosaga keltirdi. A. f. nazariyasining rivojlanişida Dalton, fransuz kimyogari J. L. Prust, Lomonosov va Avogadroning ilmiy gipotezalari katta rol öynadi. Avogadro bir xil t-ra va bosimdagi teng hajmli har xil gazlarda molekulalar soni özaro teng degan fikrni aytdi. Avogadroning bu qonuni har xil elementlarning A. ogirliklarini özaro taqqoslaş imkonini berdi. Har bir moddaning gramm-molekulasida molekulalar soni bir xil, ya'ni JV0 = 61023 ga teng ekanligi ma'lum (q. Avogadro qonuni). Avogadro soni ma'lum bölsa, har bir A.ning oğirligi grammmolekula oğirligini Avogadro soniga bölib topiladi. Hatto 19- a. oxirlarigaça A.ni bölinmas zarra deb qaraganlar. 1897 — 98 y.lardan Tomson (Lord Kelvin) A. tarkibida elektronlar bor degan farazni aytdi. 1911 yi.aa Rezerford A.ning planetar modelini yaratdi. A. — proton va neytronlardan iborat yadro va uning atrofida aylanuvçi manfiy zaryadli elektronlardan taşkil topgan. Elektron (ye) zaryadi 4,810~10 CGSE ga teng, massasi esa proton massasigi dan 1840 marta kiçik bölgan zarradir. Proton vodorod A.ning yadrosidir. Proton zaryadi musbat bölib, qiymati elektron zaryadiga teng. Neytron massasi tp taxm. proton massasiga teng, lekin zaryadsiz zarradir. Yadrodagi protonlar soni yadro atrofida aylanuvçi elektronlar soniga, bu son esa elementlarning davriy tizimidagi örnining raqami, ya'ni A. raqamiga teng. Elementlarning A. ogirligidan A. rakamini ayirganda yadrodagi neytronlar soni kelib çiqadi. Daniya fizigi Nils Bor 1913 y.da Rezerford modeliga asoslanib, vodorod A.ning içki tuziliş nazariyasini yaratdi. N. Bor atom zarralari murakkab tizim bölgani holda muvozanatda bölişini birinçi bor tuşuntirib berdi. N. Bor A. nazariyasini yaratişda faraz sifatida uçta postulat qabul qiladi.

I postulat. Elektron yadro atrofida aylanma harakat qilayotganda öz energiyasini yöqotmaydi.

II postulat. Elektron yadro atrofida faqat barqaror orbitalardagina aylanişi mumkin.

Şpostulat. Elektron energiyasi katta bölgan barqaror orbitadan energiyasi kiçik bölgan orbitaga ötganda ortiqça energiyasini yoruğlik nuri, kvant (foton), ya'ni h v sifatida çiqaradi.

Bor nazariyasi faqat vodorod va vodorodga öxşagan atomlar uçungina yaroqlidir. Biroq zaryadlari soni köp bölgan elementlarning kvant nazariyasi — kvant mexanikani yaratişda Borning atom nazariyasi boşlanğiç qadam bölib xizmat qildi. Kvant mexanika N. Bor, V. Geyzenberg, L. de-Broyl, M. Born, A. P. Dirak va b. tomonidan yaratildi.

A. f. fizikaning yangi bölimi bölib, yangi kaşfiyotlar b-n boyib bormoqda. Atom fizikasining asosiy bölimlari — atom nazariyasi, atom (optik) spektroskopiya, rentgen spektroskopiyasi, radiospektroskopiya, lazer spektroskopiyasi, atom va ion töqnaşişlari fizikasidan iborat. Atomning barça holat xarakteristikalarini mukammal aniqlaş A. f.ning eng muhim vazifasidir. Bunda atom energiyasi qiymatlari — energiya satqi, harakat miqdori momentlarining qiymatlari va atom holatini ifodalovçi boşqa miqdorlar aniqlanadi. Atom tuzilişini batafsil tekşirişda qölga kiritilgan nati-jalardan fizikaning köpgina bölimlaridagina emas, balki kimyo, astrofizika va b. fan sohalarida ham juda köp foydalaniladi. Spektral çiziqlarning kengayişi va siljişini örganiş muhit (suyuklik, kristall) ning ma'lum qismidagi maydonlar va uning holati haqida fikr yuritişga imkon beradi. Elektron zaryad ziçligining taqsimlanişini va taşqi kuçlar ta'sirida uning qay tariqa özgarişini biliş atom hosil qilişi mumkin bölgan kimyoviy boğlarni, kristall panjarasidagi ion harakatini aniqlaş uçun juda muhimdir. Atom va ionlarning tuzilişi va energiya sathi xarakteristikalari haqidagi ma'lumotlar kvant elektronika qurilmalari uçun katta ahamiyatga egadir. Atom va ionlar töqnaşganda ularning ionlaşişi, uyğonişi, qayta zaryadlanişi haqidagi bilimlar plazma fizikasida muhim örin tutadi. Atomlar energiya sathlarining tuzilişini biliş astrofizika uçun juda zarur. Şunday qilib, A. f. tabiat fanlari b-n çambarças boğliqdir. Atom haqida A. f. yaratgan tasavvur dunyoni biliş uçun ham ahamiyatga ega. Turli moddalarning turğunligi, Yerdagi oddiy t-ra va bosimda kimyoviy elementlarning boşqa elementlarga aylanmasligi atomning «turğunligi»ga boğliq. Taşqi şaroit özgarganda atom xossalari va holatining özgara olişi, atomning «plastik» bölişi elementar zarralardan birining ikkinçisiga aylanişi yöllarini körsatib berib, murakkab tizimlarning paydo bölişi sabablarini oçadi. Şu kunlarda A. f. modda tuzilişi haqidagi tasavvurlarni kengaytiruvçi alohida fanga aylanib qoldi. Modda tuzilişi nazariyasi ança murakkab bölib, fizikaning deyarli barça yutuqlari va hoz. zamon matematik apparatning qudratiga tayangan. Sönggi yillarda atom spektroskopiyasining plazma diagnostikasiga, astrofizik tadqiqotlarga, gazli lazerlar spektroskopiyasi va b. sohalarga tatbiqi ança rivoj topdi. Ammo bu masalalarni yoritiş atom spektrlari nazariyasiga, atomda yuz berayotgan radiatsion jarayonlarning ehtimolligi va köndalang kesimi kabi muhim xarakteristikalarga tegişli tayin hisoblarni ötkazişni talab qiladi.

Ad:. Bekjonov R. B., Ahmadxöjayev B., Atom fizikasi, T., 1979; Bekjonov R. B., Atom yadrosi va zarralar fizikasi, T., 1995; Modda tuzilişi, T., 1997.

Q.: Avogadro qonuni

Asl matn (kirill, PDF'dagidek)

АТОМ ФИЗИКАСИ - физиканинг атом хоссалари, электрон қобиқлари тузилиши, электронлар ва ионлар хоссалари, уларнинг электромагнит майдонидаги ҳаракатини ўрганадиган бўлими. Моддаларнинг атом (А.)лардан ташкил топганлигини қад. юнон файласуф-материалистлари Эпикур, Левкипп ва Демокритлар айтган. Демокритнинг фикрича, бизга узлуксиз бўлиб кўринган жисмлар ҳақиқатда бўлинмас майда зарралардан, яъни А.лар ва улар орасидаги бўшлиқдан ташкил топган; бу А.лар ҳамма вақт ҳаракатда бўлади. 15 — 18-а.ларда табиатни тажриба асосида ўрганиш усуллари тараққий эта бошлайди. Ҳамма фанлар қатори кимё фани ҳам ривожланди. Тажрибада олинган натижалар жисмлар атомлардан ташкил топган деган назарияни тасдиқлай борди. Тажрибалар кимёвий бирикма ҳосил қилишда бир модданинг зарралари иккинчи модда зарралари орасига кириб, улар ўзаро бирлашади ва янги бирикма зарраларини ҳосил қилади, деган хулосага келтирди. А. ф. назариясининг ривожланишида Дальтон, француз кимёгари Ж. Л. Пруст, Ломоносов ва Авогадронинг илмий гипотезалари катта роль ўйнади. Авогадро бир хил т-ра ва босимдаги тенг ҳажмли ҳар хил газларда молекулалар сони ўзаро тенг деган фикрни айтди. Авогадронинг бу қонуни ҳар хил элементларнинг А. огирликларини ўзаро таққослаш имконини берди. Ҳар бир модданинг грамм-молекуласида молекулалар сони бир хил, яъни JV0 = 61023 га тенг эканлиги маълум (қ. Авогадро қонуни). Авогадро сони маълум бўлса, ҳар бир А.нинг оғирлиги грамммолекула оғирлигини Авогадро сонига бўлиб топилади. Ҳатто 19- а. охирларигача А.ни бўлинмас зарра деб қараганлар. 1897 — 98 й.лардан Томсон (Лорд Кельвин) А. таркибида электронлар бор деган фаразни айтди. 1911 yi.aa Резерфорд А.нинг планетар моделини яратди. А. — протон ва нейтронлардан иборат ядро ва унинг атрофида айланувчи манфий зарядли электронлардан ташкил топган. Электрон (е) заряди 4,810~10 CGSE га тенг, массаси эса протон массасиги дан 1840 марта кичик бўлган заррадир. Протон водород А.нинг ядросидир. Протон заряди мусбат бўлиб, қиймати электрон зарядига тенг. Нейтрон массаси тп тахм. протон массасига тенг, лекин зарядсиз заррадир. Ядродаги протонлар сони ядро атрофида айланувчи электронлар сонига, бу сон эса элементларнинг даврий тизимидаги ўрнининг рақами, яъни А. рақамига тенг. Элементларнинг А. огирлигидан А. ракамини айирганда ядродаги нейтронлар сони келиб чиқади. Дания физиги Нильс Бор 1913 й.да Резерфорд моделига асосланиб, водород А.нинг ички тузилиш назариясини яратди. Н. Бор атом зарралари мураккаб тизим бўлгани ҳолда мувозанатда бўлишини биринчи бор тушунтириб берди. Н. Бор А. назариясини яратишда фараз сифатида учта постулат қабул қилади.

I постулат. Электрон ядро атрофида айланма ҳаракат қилаётганда ўз энергиясини йўқотмайди.

II постулат. Электрон ядро атрофида фақат барқарор орбиталардагина айланиши мумкин.

Шпостулат. Электрон энергияси катта бўлган барқарор орбитадан энергияси кичик бўлган орбитага ўтганда ортиқча энергиясини ёруғлик нури, квант (фотон), яъни h v сифатида чиқаради.

Бор назарияси фақат водород ва водородга ўхшаган атомлар учунгина яроқлидир. Бироқ зарядлари сони кўп бўлган элементларнинг квант назарияси — квант механикани яратишда Борнинг атом назарияси бошланғич қадам бўлиб хизмат қилди. Квант механика Н. Бор, В. Гейзенберг, Л. де-Бройль, М. Борн, А. П. Дирак ва б. томонидан яратилди.

А. ф. физиканинг янги бўлими бўлиб, янги кашфиётлар б-н бойиб бормоқда. Атом физикасининг асосий бўлимлари — атом назарияси, атом (оптик) спектроскопия, рентген спектроскопияси, радиоспектроскопия, лазер спектроскопияси, атом ва ион тўқнашишлари физикасидан иборат. Атомнинг барча ҳолат характеристикаларини мукаммал аниқлаш А. ф.нинг энг муҳим вазифасидир. Бунда атом энергияси қийматлари — энергия сатқи, ҳаракат миқдори моментларининг қийматлари ва атом ҳолатини ифодаловчи бошқа миқдорлар аниқланади. Атом тузилишини батафсил текширишда қўлга киритилган нати-жалардан физиканинг кўпгина бўлимларидагина эмас, балки кимё, астрофизика ва б. фан соҳаларида ҳам жуда кўп фойдаланилади. Спектрал чизиқларнинг кенгайиши ва силжишини ўрганиш муҳит (суюклик, кристалл) нинг маълум қисмидаги майдонлар ва унинг ҳолати ҳақида фикр юритишга имкон беради. Электрон заряд зичлигининг тақсимланишини ва ташқи кучлар таъсирида унинг қай тариқа ўзгаришини билиш атом ҳосил қилиши мумкин бўлган кимёвий боғларни, кристалл панжарасидаги ион ҳаракатини аниқлаш учун жуда муҳимдир. Атом ва ионларнинг тузилиши ва энергия сатҳи характеристикалари ҳақидаги маълумотлар квант электроника қурилмалари учун катта аҳамиятга эгадир. Атом ва ионлар тўқнашганда уларнинг ионлашиши, уйғониши, қайта зарядланиши ҳақидаги билимлар плазма физикасида муҳим ўрин тутади. Атомлар энергия сатҳларининг тузилишини билиш астрофизика учун жуда зарур. Шундай қилиб, А. ф. табиат фанлари б-н чамбарчас боғлиқдир. Атом ҳақида А. ф. яратган тасаввур дунёни билиш учун ҳам аҳамиятга эга. Турли моддаларнинг турғунлиги, Ердаги оддий т-ра ва босимда кимёвий элементларнинг бошқа элементларга айланмаслиги атомнинг «турғунлиги»га боғлиқ. Ташқи шароит ўзгарганда атом хоссалари ва ҳолатининг ўзгара олиши, атомнинг «пластик» бўлиши элементар зарралардан бирининг иккинчисига айланиши йўлларини кўрсатиб бериб, мураккаб тизимларнинг пайдо бўлиши сабабларини очади. Шу кунларда А. ф. модда тузилиши ҳақидаги тасаввурларни кенгайтирувчи алоҳида фанга айланиб қолди. Модда тузилиши назарияси анча мураккаб бўлиб, физиканинг деярли барча ютуқлари ва ҳоз. замон математик аппаратнинг қудратига таянган. Сўнгги йилларда атом спектроскопиясининг плазма диагностикасига, астрофизик тадқиқотларга, газли лазерлар спектроскопияси ва б. соҳаларга татбиқи анча ривож топди. Аммо бу масалаларни ёритиш атом спектрлари назариясига, атомда юз бераётган радиацион жараёнларнинг эҳтимоллиги ва кўндаланг кесими каби муҳим характеристикаларга тегишли тайин ҳисобларни ўтказишни талаб қилади.

Ад:. Бекжонов Р. Б., Аҳмадхўжаев Б., Атом физикаси, Т., 1979; Бекжонов Р. Б., Атом ядроси ва зарралар физикаси, Т., 1995; Модда тузилиши, Т., 1997.

Matn ÖzME'dan o'zgartirişsiz olingan, faqat yozuvi yangi alifboga o'girilgan. Qisqartmalar asl holida. Xato ko'rsangiz — xabar bering.