Astrofizikada keng qo’llaniladigan kvant fizikasi tushunchalar Исполнитель

Astrofizikada keng qo’llaniladigan kvant fizikasi tushunchalar 

1. Osmon yoritqichlarining elektromagnit nurlanishi.
2. Tutash spektrni hosil bo’lishi.
3. Chiziqli spektrni hosil bo’lishi.
4. Ko’p marta ionlangan atomlarning emission chiziqlari.

Uzoq yulduzlar va galaktikalar to’g’risida xabarni bizga ulardan sochilayotgan fotonlar olib keladi. Foton bu tinch holatda massaga ega bo’lmagan  nurlanish zarrasi va u yorug’lik tezligida tarqaladi va hn  enYergiya keltiradi. Bu yerda h=6.62×10^-27 erg×s – Plank doimisi, n - fotonga mos keladigan chastota. Elementar zarralarning ikki xil (zarra va elektromagnit to’lqin) xususiyatlari fotonda yorqin namoyon bo’ladi. Yorug’likning difraksiya va interferensiyalanishida u o’zining to’lqin xususiyatini namoyish etsa, uni yutilishi natijasida ro’y beradigan fotoeffekt hodisasida esa uning zarra (foton) xususiyati ochiladi.

Fotonning elektromagnit to’lqin xususiyat unga mos keladigan to’lqin uzunlik l=s/n bilan ifodalanadi. Yoritqichdan kelayotgan nurlanish oqimi bu har xil energiyali, demak chastota yoki to’lqin uzunlikka ega,   fotonlar oqimidan iborat. Demak foton to’lqin yulug’i (fanda paketi) dan iborat.

Ko’pchilik astrofizik bilimlar osmon yoritqichlarining nurlanishini spektrga yoyish (fotonlarni to’lqin uzunliklari bo’yicha ketma-ket joylashtirish) va tekshirish natijasida olinadi. Osmon yoritqichlarining spektri teleskopga o’rnatilgan spektrograf yordamida olinadi (bu mavzuga biz keyinrok qaytamiz). Ma’lumki, oq nurni rangli nurlarga ajratish va o’rganish osmon yoritqichi, Quyosh, nurini prizma orqali o’tqazishdan (Isaak N’yuton, 1660) boshlangan. Keyinchalik olingan yuqori ajratilganlikka ega Quyosh spektri qora chiziqlar bilan kesilgan tutash, rangba-rang, spektrdan iborat ekanligini ko’rsatdi. Nemis olimi Fraungofer 1814 y da bu chiziqlarni ro’yxatga oldi. 1859 y.da nemis olimlari Kirxgof va Bunzen bu qora chiziqlar tabiatini ochib berdilar. Fraungofer chiziqlari Quyoshning nisbatan past temperaturadagi atmosfera qatlamida hosil bo’ladi. Quyoshning ichki qaynoq qatlamlaridan kelayotgan nurlanish uning nisbatan past temperturaga ega atmosfera qatlamlaridagi atomlar va ionlar tomonidan ko’plab marta yutilib-chiqarilgandan so’ng  fazoga sochiladi. Atmosfera moddasi ma’lum yutish va sochish koefitsenti bilan belgilanadi. Bu koefitsentlar yuza birlikka ega. Yutish koefitsenti katta bo’lsa atmosfera notiniq bo’ladi. Chiqarish koefitsenti atmosferaning (muhitning) nurlanish intensivligini belgilaydi. Chiqarish koefitsenti katta bo’lsa, muhit kuchli nurlanish sochadi. Nurlanish va yutish koefitsentlari atom o’tishlar ehtimoliga va muhitning teppYeraturasi bilan belgilanadi va umuman olganda nurlanish chastotasiga bog’liq. 

Astrofizikaning vazifasi osmon yoritqichlari spektriga asoslanib  ularning atmosferasi tarkibi va fizik holatini o’rganishdan iborat. Bunda astrofizika yoritqich atmosferasida uning nurlanishi tarkibini (spektr) shakillanishini atom protsesslari asosida ochib beradi. 

2.1. Osmon yoritqichlarining elektromagnit nurlanishi. Osmon yoritqichlari spektri (kengroq ma’noda elektromagnit nurlanishi) tarkibi yoritqich moddasining fizik holatini o’zida aks ettiradi. Ayrim yoritqichlar (masalan tumanliklar) ning spektri emission chiziqlardan tashkil topgan bo’lsa, boshqalari (masalan yulduzlar) niki qora chiziqlar bilan kesilgan tutash (uzluksiz) spektrdan iborat. Osmon yoritqichlari orasida shundaylari ham borki ularning spektri murakkab ko’rinishga ega. Spektrning bir (yorug’lik nurlari) qismi qora chiziqlar bilan kesilgan tutash spektrdan iborat bo’lsa, boshqa qismi (ultrabinafsha va rentgen) xira tutash spektr yuzida ko’rinadigan emission (yorug’) chiziqlardan tashkil topgan. Bu bizga osmon yoritqichi har xil fizik sharoitga ega qatlamlar bilan o’ralganligidan dalolat beradi.