Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish
Bosh sahifa Maqolalar Tabiat qonunlari Elektromagnit nurlanishlar spektri

Elektromagnit nurlanishlar spektri

E-mail Chop etish
Maqola Reytingi: / 3
Juda yomon!A'lo! 

Elektromagnit nurlanishlar spektri

Elektromagnit nurlanishlarning radiotolqinlardan boshlanib, gamma-nurlanishlar bilan yakunlanuvchi turli xillari mavjud bolib, ular bir-biridan faqat tolqin uzunligiga kora farqlanadi xolos. Elektromagnit tolqinlar vakuumda yoruglik tezligida tarqaladi.

Maksvell qonunlarining kashf qilinishidan keyin, ushbu qonunlar osha zamonda hali fanga malum bolmagan tabiat hodisasi elektromagnit tolqinlarning mavjudligiga ishora berayotgani malum boldi. Bunday tolqinlar ozaro bogliq elektr va magnit maydonlarining fazoda yoruglik tezligida tarqaluvchi tebranishlarini ozida namoyon qiladi. Ushbu mulohazalarni va ozi kashf qilgan qonunlardan kelib chiqadigan boshqa muhim xulosalarni Jeyms Klark Maksvell tenglamalar sistemasi korinishida ilmiy jamoatchilik etiboriga havola qilgan. Ushbu tenglamalarga kora, elektromagnit tolqinlarning vakuumdagi tarqalish tezligi shunchalik muhim va fundamental qiymat bolib chiqdiki, uning butun olam uchun universial konstanta ekanligi vajidan, fizikagi boshqa tezliklarni ifodalash uchun qollaniluvchi v belgisi orniga, ushbu tezlik uchun (ya'ni, elektromagnit tolqinlarning tarqalish tezligi uchun) alohida bir belgi c qollanilishi kerakligiga qaror qilindi.

Ushbu kasfiyotdan keyin, Maksvell darhol shuni tushundiki, biz kozlarimiz bilan koradigan oddiy yoruglik nurlari, ya'ni, korinuvchi yoruglik, tabiatda mavjud rang-barang elektromagnit tolqinlar xilma-xilligining atiga kichik bir qismi xolos ekan. Bu vaqtda kozga korinadigan nurlar spektridagi yoruglik tolqinlarining tolqin uzunliklari allaqachon fanga malum bolib, ya'ni, binafsharang spektridan boshlab (400 nm) spektrning qizil qismi (800 nm) gacha bolgan uzunlikka ega elektromagnit tolqinlarni odamzot bevosita, oz kozi bilan tabiiy ravishda kuzatib kelayotgan edi. (nm nanometr, ya'ni, 10?9 metr uzunlik).

Kamalakdagi barcha ranglar uchun, mazkur torgina chegara doirasidagi (400-800 nm) turli xil tolqin uzunliklari muvofiq keladi. Biroq, Maksvell tenglamalarida elektromagnit tolqinlarining uzunliklari bunday muayyan aniq chegara bilan chegaralanishiga tasdiq yoki ishora beruvchi biror ber cheklov mavjud emas edi. Ya'ni, elektromagnit tolqinlarning uzunligi uchun chek-chegaraning ozi yoq ekan. Olimning xulosalari va uning zamondoshlarining ilmiy munozaralaridan shu narsa malum boldiki, odam kozi faqatgina juda kichik chegaradagi elektromagnit nurlanishlarnigina farqlay olarkan xolos. Musiqiy savodxonlik yuksak darajada bolgan osha zamonlarda, Maksvell xulosasiga kora aniqlangan odamzot kozining bunday noqisligini quyidagicha qiyosiy oxshatish bilan tavsiflashdi: odamzotning kozi - simfonik orkestrda kuy ijro etayotgan turli tuman musiqa asboblari ichidan faqat skripkachining kuyini ilgaydigan kishiga oxshaydi, tasavvur qiling, bunday odam orkestrdagi boshqa onlab asboblar nay, baraban, kontrabas, pianino va boshqalarni esa mutlaqo eshitmaydi; qulogi faqatgina skripkaning tovishini eshitadi xolos; vaholanki orkestr katta va keng...

Jeyms Klark MaksvellMaksvellning tabiatda yana turli tuman elektromagnit tolqinlari mavjudligi haqidagi ilmiy taxminlaridan kop otmay, uning haq ekanligini isbotlovchi qator kashfiyotlar seriyasi boshlanib ketdi. Eng birinchi bolib radiotolqinlar kashf etildi. Bu ishni 1888 yilda nemis olimi Genrix Gers (1857-1894) amalga oshirdi. Radiotolqinlar hamda, biz koradigan yoruglik nurlari orasidagi yagona farq shundaki, raditolqinlar bir necha detsimetr uzunlikdagi tolqinlardan boshlab, bir necha kilometrlik tolqin uzunliklariga ham ega bola oladi va shunday tebranishlar bilan ularni istalgan yonalishda tarqatish mumkin. Maksvell nazariyasiga kora, elektromagnit tolqinlarning yuzaga kelish sababi, elektr zaryadlarining tezlanish bilan qiladigan harakatlari bolishi mumkin edi. Radiouzatgich qurilmaning antennasidagi ozgaruvchan elektr kuchlanishi tasirida elektronlarning tebranishlari paydo boladi, hamda, Yer atmosferasi boylab tarqaluvchi elektromagnit tolqinlarni yuzaga keltiradi. Elektromagnit tolqinlarning barcha boshqa turlari ham, elektr zaryadlarining turlicha xil korinishdagi tezlanishlari natijasidan paydo boladi.

Xuddi yoruglik nurlari singari, radiotolqinlar ham yer atmosferasi boylab amalda biror yoqotishlarsiz, qarshiliklarsiz tarqala oladi va bu xossa ularning kodlangan axborotni tashish vositasiga aylanishida asosiy orin tutgan hisoblanadi. Genrix Gersning 1888 yilda radiotolqinlarni kashf etgani xabar qilinganidan song, oradan atiga 5-7 yil otib, rus fizigi A.S. Popov (1859-1906) hamda italyan muhandisi G.Markoni (1874-1937) tomonidan simsiz aloqa telegraf vositasini zamonaviy radioning ajdodi loyihalandi va jahon afkor-ommasi hukmiga havola qilindi (Manbalarda radioni Popov yoki Markonilardan qay biri birinchi bolib ixtiro qilganligi turlicha talqin qilinadi. Garb OAVlari Markonini etirof etsa, Rossiya va MDHning boshqa davlatlari hududida Popov tan olinadi). Ushbu ixtiro uchun, uning loyihachilaridan biri - Markoni 1909 yilda Nobel mukofotiga loyiq topilgan.

Maksvellning yoruglik spektridan tashqarida ham turli xil elektromagnit tolqinlar mavjud ekanligi haqidagi bashorati radiotolqinlar misolida oz amaliy isbotini topgach, elektromagnit tolqinlarning boshqa spektrlari ham nisbatan tezkorlik bilan tola boshladi (aniqrogi amalda isbotlandi). Hozirgi kunda deyarli barcha diapazonlar boyicha hamma elektromagnit tolqinlar kashf qilingan bolib, ularning barcha-barchasi, ilm-fan va texnikaning koplab yonalishlarda insoniyat uchun xizmat qilib, katta naf keltirmoqda. Tolqinlarning chastotasi hamda ularga muvofiq keluvchi elektromagnit nurlanish kvantlari tolqin uzunligining qisqarishi yonalishida ortib boradi. Barcha elektromagnit tolqinlarning ozaro uygunligi, elektromagnit nurlanishlarining yaxlit spektri deb nomlanuvchi spektrni tashkil qladi. Elektromagnit nurlanishlarning yaxlit spektri (boshqacha aytganda umumiy spektri) quyidagicha diapazonlarga bolib tekshiriladi:
(chastotaning ortib borishi va tolqin uzunligining qisqarishi yonalishida)

Radiotolqinlar:

Yuqorida ham qayd etilganidek, radiotolqinlar uzunligiga kora sezilarli va yaqqol katta farqlarga ega bolishi mumkin. Ularning tolqin uzunligi bir necha santimetrdan boshlab, bir necha yuz, hatto ming kilometrlargacha ham chozilishi mumkin va ularning uzunligi hattoki Yer radiusi bilan taqqoslanarli darajalarda ham boladi (malumot uchun, Yerning radiusi ?6400 km). Radiotolqinlar diapazoninig barcha tolqinlari texnikada juda keng qollaniladi. Xususan, detsimetrli va ultraqisqa uzunlikdagi tolqinlar televizion dasturlarni hamda, radioeshittirishlarni uzatishda qollanadi. Chastotaviy modulyatsiyalanuvchi ultraqisqa tolqinlar diapazoni (UKV/FM) tolqinlarning togridan-togri tarqalishi hududida nihoyatda katta aniqlik va sifat korsatkichi bilan, signalning tiniq yetkazib berilishini taminlay oladi. Kilometrlik tolqin uzunligiga ega radiouzatmalar esa, olis va uzoq masofalarga signal uzatish-qabul qilish maqsadlarida qollanadi va ularni amplituda boyicha modulyatsiyalanadi. Bunda siganlning sifati sezilarli darajada yoqotilsa hamki, lekin, kilometrlik tolqinlarning Yer atmosferasi ionosferasidan akslanishi evaziga, Yer sharining istalgan nuqtasiga yetkazish imkoni mavjuddir. Kezi kelganda aytish joizki, bugungi kunda, aloqaning ushbu turi asta-sekinlik bilan otmishga aylanib bormoqda. Buning bosh omili esa, aloqaning boshqa bir turi suniy yoldosh orqali aloqaning rivojlanayotganligidir.

Mikrotolqinlar:

Mikrotolqinlar hamda, ota yuqori chastotali radiotolqinlar 300 mm dan 1 mm gacha bolgan uzunlikka ega boladi. Huddi detsimetrli va metrli uzunlikdagi tolqinlar singari, santimetrli uzunlikdagi tolqinlar ham atmosferada deyarli qarshiliksiz tarqaladi (ya'ni, ularni atmosfera deyarli yutmaydi). Ayni omilga kora ular ham suniy yodosh aloqasini taminlashda, hamda boshqa muhim telekommunikatsion tizimlarda keng qollanadi. Biz uylarimiz tomlarida korib konikib qolgan odatiy suniy yoldosh likopchasi (parabola antennasi tarelkasi)ning olchamlari, aynan shunday turdagi elektromagnit tolqinlardan bir nechtasining uzunligiga tengdir.
Ushbu korinishdagi elektromagnit tolqinlarning nisbatan qisqaroqlari sanoatda, hamda, maishiy turmushda ozining mustahkam orniga egadir. Uzoqqa bormay, har birimizning oshxonalarimizda mavjud bolgan mikrotolqinli pechlarni eslash kifoya. Mikrotolqinli pechning ishlash mohiyati, klistron deb ataluvchi qurilmadagi elektronalrning ota tezkorlik bilan aylanishi tamoyiliga bogliqdir. Ushbu aylanish natijasida elektronlar muayyan chastotadagi ota yuqori chastotali elektromagnit nurlanishlarni tarata boshlaydi va ushbu nurlanishlarni suv molekulalari osonlik bilan oziga singdiradi (yutadi). Mikrotolqinli pechga taom qoyilganida, taom tarkibidagi suv molekulalari oziga kelib tushayotgan mikrotolqinlarning energiyasini yutib oladi hamda natijada tezkorlik bilan harakatlana boshlaydi. Molekulalarning ushbu jadal harakati natijasida tarkibida ushbu molekulalar bolgan taomning qizishi (isishi yuzaga keladi). Boshqacha aytganda, taomni tashqaridan turib qizdirish-isitishni amalga oshiruvchi oddiy pech yoki, duxovkalardan farqli olaroq, mikrotolqinli pech mahsulotni ichidan isitadi.

Infraqizil tolqinlar:

Elektromagnit spektrining ushbu qismidagi tolqinlar, uzunligiga kora 1 mm dan boshalb, 8000 atom diametri (taxminan 800 nm) gacha bolgan uzunlikdagi elektromagnit nurlanishlarini oz ichiga oaldi. Ushbu diapazonga oid nurlarni inson bevosita oz tanasi terisi orqali his qila oladi. Ya'ni, ushbu diapazonni biz issiqlik tarzida sezamiz. Agar siz qolingizni olovga, yoki, qizib turgan biror buyumga yonaltirsangiz, uning haroratining taftini his qilasiz. Osha buyumdan, yoki olovdan taralayotgan mazkur taft, issiqlik aynan biz takidlayotgan infraqizil nurlanishning ozginasidir. Ayrim jonivorlarda, masalan ilonlarning bazi turlarida, oljasining tanasidan taralayotgan issiqlik infraqizil nurlanishlariga qarab, uning qayerda va qanday vaziyatda turganini aniqlash imkonini beruvchi tana azosi ham mavjud.

Yer yuzasidagi deyarli barcha-barcha unsurlar infraqizil nurlanishlar diapazonida elektromagnit tolqinlar taratishi boisidan, infraqizil nurlanishlar detektorlari, zamonaviy qidiruv tizimlari hamda navigatsion asboblar ishlab chiqarish sohalaridan katta ahamiyat kasb etadi. Tungi kuzatish asboblarining aksariyati infraqizil nurlanishlarni qayd etuvchi datchiklar bilan jihozlangan bolib, ular bizga qoronguda korish imkonini beradi. Bunday asboblar orqali nafaqat odamlarni yoki jonivorlarni, balki, texnika, hamda, boshqa inshootlarning joylashbuvini ham aniqlash imkoni mavjud. Kunduzgi issiqlikdan qizib olgan texnika va inshootlar, termodinamika qonunlariga kora, tunda atrof sovigach, oziga singdirib olgan issiqlikni tashqi muhitgan tarata boshlaydi. Infraqizil detektorlar esa aynan shu narsani ilgab oladi. Bunday asboblar va detektorlar harbiy maqsadlarda va qutqaruv ishlarini tashkillashda juda katta asqotadi. Xususan, kochki, yoki, vayronalar ostida qolgan tirik odamlarni izlab topishda, ularining tanalari taratayotgan issiqlik infraqizil nurlanishni shunday detektorlar vositasida qayd etiladi va ularning turgan joyi aniqlanadi.

Korinadigan nurlar.

Yuqorida takidlanganidek, korinadigan nurlar, ya'ni, elektromagnit nurlanishlar spektrining bizga korinadigan yoruglik nurlaridan iborat qismi 400 nm dan 800 nm gacha bolgan tolqin uzunligidagi nurlanishlarni oz ichiga qamraydi. Inson kozi ushbu diapazondagi elektromagnit nurlanishlarni sezish, qayd qilish va tahlil qilish uchun eng ideal vosita olaroq yaratilgandir. Buning ikkita sababiyati mavjud. Birinchidan, aytilganidek, korinadigan nurlar spektriga oid elektromagnit tolqinlar, ular uchun shaffof bolgan yer atmosferasida deyarli hech qanday qarshilikka uchramasdan tarqaladi. Ikkinchidan, Quyosh sirtining harorati (taxminan 6000 C) shundayki, Quyosh nurlari energiyasining eng yuqori nuqtasi aynan bizga korinadigan yoruglik nurlari diapazoniga togri keladi. Shunday qilib, sayyoramizdagi hayot va energiyaning bosh omili bolmish Quyosh, oz energiyasinintg eng katta qismini aynan korinadigan nurlar diapazonida nurlantiradi; qolaversa, bizni orab turgan atrof-muhit ham ushbu nurlar uchun deyarli mutlaqo shaffofdir. Shu sababli ham, inson kozining evolyutsion taraqqiyoti natijasida, aynan ushbu turdagi elektromagnit tolqinlarni qabul qilishda moslashib qolgani bejiz emas.

Yana bir bora takidlash kerakki, fizika nuqtai nazaridan, odamga korinadigan yoruglik nurlari diapazoniga tegishli elektromagnit tolqinlarning (ya'ni, oddiy nurlarning) boshqa turdagi elektromagnit tolqinlardan hech bir farqi yoq. Ular elektromagnit nurlanishlar yaxlit diapazonning torgina bir qism(cha)sini tashkil qladi xolos. Bu turdagu nurlarning inson uchun ahamiyati shundaki, odam kozi va miyasi biologik jihatdan faqat shu turdagi nurlarni qayta ishlash va tahlil qilishga yaraydigan qilib yaratilgandir (yana kim biladi deysiz, inson miyasi va tafakkurining biz bilmagan qanchada-qancha imkoniyatlari bolishi mumkin...)

Ultrabinafsha nurlari

Ultrabinafsha nurlar diapazoniga, bir necha ming atom diametriga teng tolqin uzunligidagi elektromagnit nurlanishlardan boshlab, atiga bir nechta atom diametriga teng uzunlikdagi nurlanishlar kiritiladi (400-10 nm). Spektrning ushbu qismidagi nurlanishlar tirik organizmlarning faoliyati uchun jiddiy tasirlar korsatadi. Quyosh spektridagi yumshoq ultrabinafsha nurlari (tolqin uzunligiga kora korinadigan nurlar spektriga yaqin bolgan ultrabinafsha nurlari) muayyan dozalarda terining kuyishini (qorayishni) keltirib chiqaradi. Quyosh nurlari tarkibidan qabul qilingan ultrabinafsha nurlari dozasi ortib ketsa esa, inson terisida otkir kuyishlar chandiqlar va boshqa nojoya oqibatlar yuzaga kelishi mumkin.

Qattiq (qisqa tolqinli) ultrabinafsha nurlar esa, tirik toqimalar uchun halokatli tasir qiladi. Shuning uchun ham bu turdagi ultrabinafsha tolqinlarda jarrohlik asboblarini sterilizatsiya qilishda keng qollaniladi. Qisqa tolqinli ultrabinafsha nurlar tibbiy anjomlar va buyumlar sirtidagi barcha mikroorganizmlarga qiron keltirib, bemorlarni infeksion xastaliklardan saqlab qoladi.

Yer yuzida yashovchi barcha tirik organizmlar, Quyoshda keluvchi va halokatli tasir qudratiga ega bolgan qattiq ultrabinafsha nurlanishlarning tasiridan mustahkam tabiiy qalqon bilan himoyalangan bolib, ushbu himoya qalqoni vazifasini, Yer atmosferasining ozon qatlami bajaradi. Agar mazkur tabiiy qalqonimiz bolmaganida, balki yerdagi hayot faqat okeanlar tubidagina mavjud bolarmidi...

Rentgen nurlari.

Bir necha atom diametrlaridan boshlab, bir necha yuz atom yadrosi diametrlariga teng tolqin uzunliklaridagi elektromagnit nurlanishlarni Rentgen nurlanishlari deb ataymiz. Rentgen nurlari organizmning yumshoq toqimalari orqali tosiqsiz otib bora oladi va tananing qattiq qismlari suyaklardagina akslanadi. Shu sababli ham rentgen nurlarning tibbiy tashxis uchun ahamiyati beqiyosdir. Huddi radiotolqinlar singari, rentgen nurlarining ham kashf etilish, hamda, ularning insonga amaliy komak berishga otishi orasidagi vaqt tafovuti juda qisqa muddatni tashkil qiladi. Rentgen nurlarini 1895 yilda olmon olimi Vilgelm Konrad Rentgen (1845-1923) kashf qilgan bolib, oradan bir necha oy otib, ushbu fizik kashfiyotdan Parij kasalxonalaridan birda bemorning singan suyagini korish uchun foydalanilgan. Tez orada ushbu amaliyot butun dunyo tibbiyot muassasalarida ommalashib ketdi. Shunisi qiziqki, osha davr farang gazetalari, rentgen nurlarining kiyim-kechaklardan ham ota olishi haqida shov-shuv qilib yozarkanlar, ushbu nurlarning tibbiy tashxis vositasi sifatidagi ahamiyati haqida lom-mim deyishmagan ekan...

Gamma-nurlar.

Elektromagnit spektrdagi tolqin uzunligi boyicha eng qisqa, hamda chastotasi va energiyasi boyicha eng yuksak turuvchi nurlanishlar bu gamma nurlardir (?-nurlar). Gamma-nurlar ota yuqori energiyali fotonlardan tashkil topgan bolib, hozirgi kunda onkologik xastaliklarni davolash maqsadlarida keng qollanilmoqda. Lekin, gamma-nurlar tirik organizmlar uchun shu darajada halokatli tasir qiladiki, ular vositasida havli toqimalarni oldirishda amaliyotchi-vrachlarda juda katta masulita va zargarona aniqlikdan ham yuksak aniqlik talab qilinadi. Zero, gamma-nurlari soglom toqimalarga tushsa, ularni ham muqarrar halok qiladi.

Xulosa ornida shuni takidlash kerakki, yuqorida tariflab otilgan elektromagnit nurlanish turlarining barchasi tashqi korinishidan har xil bolsa hamki, mohiyatan ularning bari ozaro egizaklardir. Spektrning istalgan qismidagi istalgan elektromagnit nurlanishlar, elektr maydoni va magnit maydonlarining vakuumda yoki, biror muhitda ozaro kondalang tebranishlarini ozida namoyon qiladi. Ularning barchasi vakuumda yoruglik tezligi c bilan tarqaladi hamda, bir-biridan faqatgina tolqin uzunligiga kora farqlanadi xolos. Ayni farq natijasidan esa, ular tashiydigan energiya qiymatlarining farqi yuzaga keladi. Shuni ham aytsih kerakki, maqolada keltirilgan elektromagnit nurlanishlarning tolqin uzunliklariga binoan chegaralari nisbiy ravishda olingandir. Boshqa manbalarda sizga yana boshqacharoq tavsif bilan yondoshilgan nisbiy chegaralarga duch kelishingiz ehtimoldan holi emas. Xususan, bazan haqli ravishda, mikrotolqinlarning katta tolqin uzunligiga ega turlarini ham, ota yuqori chastotali radiotolqinlar diapazoniga kiritishadi va bunday yondoshuv ham mutlaqo togridir. Shuningdek, qattiq ultrabinafsha nurlar diapazoni hamda, yumshoq rentgen nurlar diapazonlari orasida hamm hamda, qattiq rentgen nurlari va yumshoq gamma-nurlari orasida ham aniq chegaraning ozi yoq.

Yangilаndi: 30.08.2015 14:49  
Maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ham tavsiya qiling:

Mulohaza bildiring:


Mahfiy kod
Yangilash

Banner

Orbita.Uz infotekasi

Milliy bayramlarimiz

Yaqin kunlardagi rasmiy bayramlar, kasb bayramlari, muhim tarixiy va xalqaro sanalar.

26 - Iyun - Iyd al-Fitr - Ramazon hayiti Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


1 - Sentyabr - Mustaqillik kuni. (Dam olish kuni)


2 - Sentyabr - Iyd al-Adho - Qurbon Hayiti . (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)

O'zbekiston shaharlari ob-havo ma'lumotlari

Orbita.Uz do'stlari:

Ziyo istagan qalblar uchun:

O'zbek tilidagi eng katta elektron kutubxona!

​Ўзбекча va o'zbekcha o'zaro transkripsiya!
O'zbekcha va ўзбекча ўзаро транскрипция!

Bizning statistika


Orbital latifalar :) :)

Agar yakuniy natija masalani yechish usuliga bog‘liq bo‘lmasa, u matematika,

agar bog‘liq bo‘lsa u - buxgalteriya...



Tafakkur durdonalari

Dunyo imoratlari ichida eng ulug'i - MAKTABDIR! (M Behbuduy)