MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI QARSHI FILIALI Kompyuter injiniringi (Kompyuter injiniringi, AT-Servis,Axborot xavfsizligi, Multimedia) fakulteti KI 13-22 (S) GURUH TALABASI XUJABERDIYEV SARVARning FIZIKA fanidan tayyorlagan MUSTAQIL ISHI 2023-yil MUSTAQIL ISH MAVZULARI 1.Gers vibratorlari 2.Yorug’lik interferensiyasini kuzatish usullari usullari 3.Kontakt xodisalari 4.”Yarim o’tkazgich -yarimo’tkazgich” chegaralarida kontakt hodisalari 5. Dia para- va perromagnetizm tabiati 1-Mavzu:Gers vibratorlari. Reja: 1.Tebranish konturi . 2.Gers vibratori . 3.Xulosa. 1.Tebranish konturi. O’zgaruvchan magnit maydonda turgan harakatsiz o’tkazgichda induksiya EYK ning vujudga keladi . Lekin elektr toki vujudga kelishi uchun zaryad tashuvchilarni harakatga keltiruvchi tashqi kuchlar mavjud bo’lishi kerak . Bu tashqi kuch issiqlik jarayonlariga ham , kimyoviy jarayonlarga ham bog’liq emas . Bu kuch Lorens kuchi ham emas . Chunki Lorens kuchi harakatsiz zaryadlarga ta’sir ko’rsatmaydi . Maksvell magnit maydonning har qanday o’zgarishi elektr maydonni vujudga keltiradi va aynan ana shu elektr maydon harakatsiz o’tkazgich ichidagi elektronlarni harakatga keltiradi , zanjirda induksion EYK ning paydo bo’lishiga sabab bo’ladi , degan fikrni ilgari suradi . Elektr zaryadi hosil qilgan elektr maydondan farqli o’laroq , magnit maydonning o’zgarishi natijasida vujudga keladigan elektr maydonning kuch chiziqlari yopiq chiziq xarakteriga ega bo’ladi , ya’ni uyurmali maydondir . Elektr va magnit maydonlar bir-birlari bilan chambarchas bog’liqdir va yagona elektromagnit maydonni tashkil etadi . Maksvell nazariyasiga asosan , elektromagnit to’lqinlar ko’ndalang to’lqinlardir , ya’ni E va B vektorlar o’zaro perpendikular va to’lqinning tarqalish tezligi v vektorga perpendikular tekisliklarda yotadi . Umuman olganda o’zgaruvchan elektr toki oqayotgan istalgan tebranish konturi yoki o’tkazgich elektromagnit to’lqinlar manbai bo’lib xizmat qilishi mumkin . Chunki elektromagnit to’lqinlarni uyg’otish uchun elektromagnit maydonni vujudga keltirish kifoya . Lekin , Nurlanish sezilarli bo’lishi uchun esa elektromagnit maydon hosil qilinadigan hajmni orttirish taqozo qilinadi . Elektr maydon kondensator qoplamalari ichida , magnit maydon esa induktiv g’altak ichida hosil qilinadigan sodda ko’rinishdagi tebranish konturlari bu holda yaroqsiz hisoblanadi . Demak , elektromagnit maydonning fazoda tarqalishiga imkon yaratish uchun maydon hosil bo’ladigan fazoni kengaytirishimiz kerak . Bu natijaga erishish uchun – kondensator qoplamalari orasidagi masofani orttirishimiz kerak bo’ladi . Nemis fizigi Geynrix Gers aynan shunday yo’l tutdi . U g’altakdagi o’ramlar sonini va kondensator plastinkalari yuzasi kamaytirdi va kondensator qoplamalarini birbiridan uzoqlashtirib , uchqun hosil qiluvchi bo’shliq bilan ajratilgan ikkita tayoqchadan iborat yaxlit tizim holiga keltirdi . 2. Gers vibratori . Gers bu tajribasi natijasida yopiq tebranish konturidan ochiq tebranish konturini ( Gers vibratorini ) hosil qiladi . Ochiq tebranish konturida elektromagnit maydon konturni o’rab turgan bo’shliqda mujassamlashgan bo’ladi va shuning uchun ham elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi . Bunday tizimda tebranish , kondensator qoplamalariga ulangan EYK manbai hisobidan quvvatlanib turadi . Uchqunli bo’shliq esa kondensator qoplamalari orasidagi potensiallar farqini dastlab zaryadlangan potensiallar farqigacha orttirish uchun ishlatiladi . 1 ν= T va T = 2 ⋅ π ⋅ √L ⋅ C bo’lganligidan L va C ning kamayishi bilan tebranish chastotasi ortadi . Bu vibratordan endi o’zgaruvchi elektr maydon kondensator ichida mujassamlashgan bo’lmay , balki vibratorni tashqi tomondan o’rab turadi . Natijada elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi .Gers birinchi ochiq vibrator tarqatadigan elektromagnit to’lqinlarni shu to’lqinlar chastotasiga moslangan ikkinchi vibrator ( resonator ) yordamida qayd etdi . Gerts uchqun hosil qilish uchun uchida metall sharlar bo’lgan mis simlardan foydalangan . , uchqun bo'shlig'iga Rumkorf o’ramini kiritadi . Bu tuzilma yuqori kuchlanish bilan ishlatilsa , bo'shliqda uchqun pasayadi va tebranishlar uchqunning yonish vaqtidan qisqa vaqtda tebranadi . Elektromagnit to'lqinlarning uzunligi vibratorning o'zidan taxminan ikki baravar katta . Gers tomonidan ishlatiladigan eng kichik tebranishlar (0,26 m) to’lqin uzunligidan 0,6 m to'lqin uzunligiga qadar bo’lgan . Gers tebranishlarni yo'naltiruvchi tekis to'lqinlarni olish uchun sferik oynalardan foydalandi . Metall , nometall va prizma yordamida Gers ko'rinmas spektrning elektromagnit to'lqinlarini aks ettirish va sinish qonuniyatlari spektrining geometrik optika qonunlariga bo'ysunishiga a’min bo’ladi . Gers shuningdek, elektromagnit to'lqinning tezligini o'lchab , tik turgan to'lqinni yaratdi va uning uzunlgini o'lchadi . Rumkorf g’altagi Elektromagnit to’lqinlar ikkinchi vibratorga yetganda unda elektromagnit tebranishlar vujudga keladi va uchqunli oraliqda uchqun chaqnashi ro’y beradi . Elektromagnit to’lqinlarning qayd qilinishi va chaqnash ro’y berishi elektromagnit to’lqinlar energiya tashishini ko’rsatadi . Gers vibrator va rezonatordan foydalanib , elektromagnit to’lqinlar boshqa to’lqinlarga xos bo’lgan xususiyatlarga ham ega ekanligini ko’rsatadi . 3.Xulosa . Xulosa qilib shuni aytishimiz mumkinki , Gers elektromagnit to’lqinlar yordamida axborot almashinish ya’ni telekommunikatsiya sohasiga juda ko’p foydali ishlarni bajardi . Yopiq tebranis konturini tahrirlab ochiq tebranish konturini yaratdi va u orqali elektromagnit maydon hosil qila oldi . Gers vibratory yordamida 0.6 m dan 10 m gacha to’lqin uzunlikli yassi to’lqinlar hosil qilindi va elektromagnit to’lqinlar ko’ndalang to’lqinlar ekanligi namoyon bo’ldi . Gers turg’un elektromagit to’lqinlarni hosil qildi va ular yordamida elektromagnit to’lqinlarning tezligini aniqlab , uning yorug’lik tezligi bilan mos kelishini ko’rsatdi . Undan tashqari Gers to’lqin uzunliklarini ham hisobladi . Keyinchalik bu izlanishlarning mantiqiy davomi sifatida ish olib borgan Popov , Markoni elektromagnit to’lqinlar orqali axborot uzatish va qabul qilib olish jarayonlariga yo’l ochib berdi . 2-Mavzu:Yorug’lik interferensiyasini kuzatish usullari. Reja: 1. Yorug’lik tulkinlarining interferensiyasi. 2. Yorug’lik interferensiyasini kuzatish usullari. 3. Yorug’lik difraksiyasi. Yoruglik interferensiyasi deb –ikki yoki bir nechta kogerent tulkinlarining qo’shilishi natijasida, yorug’lik oqimining fazoda qayta taqsimlanishiga, ya'ni ba'zi joylarda maksimum va boshqa joylarda minimum intensivliklarning vujudga kelishiga aytiladi. Kogerent to’lqinlar deb-chastotalari va to’lkin uzunliklari teng xamda, fazalarning farki o’zgarmas bo’lgan tulqinlarga aytiladi. Manoxromatik tulqinlar – bir xil chastotali va tulqin uzunlikli xamda o’zgarmas amplitudali tulqinlardir. Odatda , natijaviy tebranish amplitudasining kuchayishi va susayishi shartlarini fazalar farqi 2- 1 bilan emas , balki to’lqinlar o’tadigan yo’l farqi bilan ifodalash qulay hisoblanadi . Agar elektromagnit to’lqin davri 2 va bunda u to’lqin uzunligi _ ga teng yo’lni o’tishini nazarda tutsak , = faza to’lqin \2 ga teng yo’lni o’tishga mos kelishini ko’ramiz. Ushbu mulohaza asosida maksimumlar sharti ni quyidagicha yozish mumkin : = 2k \2=k Agar qo’shiluvchi to’lqinlarinig yo’l farqi yarim to’lqin uzunliginimg juft soniga teng bo’lsa , natijaviy tebranishning maksimal kuchayishi ro’y beradi. Shuning dek , minimumlar shartini qayta yozamiz : =(2k+1) \2 Agar qo’shiluvchi to’lqinlari yo’l farqi yarim to’lqin uzunligining toq soniga teng bo’lsa , natijaviy tebranishning susayishi ro’y beradi .k=0,1,2,3,4….qiymatlar interferensiya maksimumlari va minimumlarining tartibi deyiladi . Agar yo’l farqi yarim to’lqin uzunligining juft soniga teng bo’lsa,A=A1+A2 = 2A1 – yorug’likning kuchayishi , agar yo’l farqi yarim to’lqin uzunligining toq soniga teng bo’lsa A=A1-A2=0 – yorug’likning susayishi , to’lqin so’nishi ro’y beradi . Yorug’lik interferensiyasidan foydalanish . Interferensya hodisasining miqdoriy qonuniyatlari to’lqin uzunligi _ ga bog’liq bo’lgani uchun ham , undan to’lqin uzunligini o’lchashda foydalaniladi . Shuningdek , interferensya hodisasidan optik asboblarning sifatini yaxshilashda va yaxshi qaytaruvchi qatlamlarni hosil qilishda ham foydalaniladi . Interferensya hodisasi interferometrlar deb ataluvchi o’lchov asboblarida ham keng foydalaniladi . Difraksiya :Yorug’lik to’lqinlarining to’siqni aylanib o’tishi va geometrik soya tomoniga og’ishi yorug’lik difraksiyasi deyiladi . Frenel prinspi : To’lqin frontining bo’laklardan iborat mavhum manmalar chiqaradigan ikkilamchi to’lqinlar interferensiyasining natijasi sifstida qarash mumkin , bu mavhum manbalar kogerent to’lqinlar chiqaradi va ular fazoning istalgan nuqtasida interferensiyaga kirishib bir – birlarini kuchaytirishlari yoki so’ndirishlari mumkin . Frenel o’z prinsipiga binoan to’lqin frontini shunday bo’laklarga bo’lishni taklif qildiki bunda qo’shni zonalardan qaralayotgan nuqtaga yetib kelayotgan to’lqinlarning fazalari qarama – qarshi yani = va demak yo’l farqi = \2 ga teng bo’lsin .Natijada ikita qo’shni zonaning qaralayotgan nuqtada hosil qiladigan tebranishlari bir – birini so’ndiradi . Frenel zonalari soni juft bo’lsa =a Sin =2m \2, (m=1,2,3…), B nuqtada difraksion minimum (to’la qorong’lik ) , agar Frenel zonalari soni toq bo’lsa =a Sin =(2m+1) \2, (m=1,2,3…), bitta kompensatsiyalanmagan zonaga mos keluvchi difraksion maksimum kuzatiladi . Bir tekislida yotgan kengliklari teng noshaffof sohalar bilan ajratilgan parallel tirqishlardan iborat sistema daifraksion panjara deyiladi . Agar tirqishni kengligi a , noshaffof sohaning kengligini b deb olsak , dqaQb kattalik difraksion panjaraning doimiysi (davri) deyiladi . Yasi manoxromatik to’lqin panjaraga tekisligiga tik tushayotgan bo’lsin , tirqishlar bir – birlaridan teng uzoqlikda joylashganligi uchun ham ikita qo’shni tirqishdan chiqayotgan nurlarning yo’l farqi quyidagiga teng =CF=(a+b) Sin = D Sin Difraksion panjara holida ham yakka tirqishdagi difraksya kabi bosh minimumlar a Sin =m , (m=1,2,3…) bo’ladi . Agar d Sin = m , (m=0,1,2,…) Shart bajarilsa bir tirqishning tasiri ikinchi tirqish tomonidan kuchaytiriladi va shuning uchun ham bu shart bosh maksimumlar sharti deyiladi . Difraksyadan foydalanish . Difraksion panjara asosida ishlaydigan spektrograflar yordamida moddalarning tarkibi va sifati haqida tasafurga ega bo’lish mumkin . Nurning to’lqin uzunligini aniqlash zarur bo’lgan spektrial analizda difraksion panjaradan foydalaniladi . Difraksion panjara ajrata olish kuchi bilan xarakterlanadi Demak difraksion panjaraning ajrata olish qobiliyati undagi shtrixlar soniga bog’liq . Zamonaviy difraksion panjaralardagi shtrixlar soni 1 mm da 6000 dan 0.25 ta gacha bo’lishi mumkin. Bunday panjaralar yordamida spektrning ultrabinafsha qismidan infara qizil qismigacha bo’lgan soha o’rganiladi . 3-Mavzu:Kontakt xodisalari. YARIMO‘TKAZGICHLARDA KONTAKT HODISALAR Qattiq jism o'tkazuvchanlik turi bilan farqlanuvchi yoki o‘tkazuvchanlik turi bil xil boiib, solishtirma qarshiligi bilan farqlanuvchi sohalari orasidagi kontakt natijasida hosil bo‘ladigan o‘tkinchi qatlam elektr o ‘tish deb ataladi. Yarimo'tkazgich asboblarda elektron - kovak o ‘tish yokip - n o‘tish deb ataluvchi elektr o‘tishdan keng foydalaniladi. Taqiqlangan zonalari kengligi teng, ya’ni kimyoviy jihatdan bir xil yarimo‘tkazgich materiallar (masalan, Si yoki GaAs) asosidagi elektr o‘tishlar gomoo‘tish, taqiqlangan zonalari qiymati bir-biridan farqlanuvchi yarimo‘tkazgichlar asosidagi o‘tishlar esa geteroo ‘tish deb ataladi. Metallarda taqiqlangan zona bo‘lmagani sababli geteroo‘tishlaming xususiy holiga mos, metall — yarimo‘tkazgich deb ataluvchi elektr о ‘tishlar ham elektronikada keng qo‘lIaniladi. Ko‘p yarimo‘tkazgich asboblar va integral mikrosxemalaming ishlash prinsipi elektr o‘tishlaming xususiyatlariga asoslanadi. Muvozanat holatda p-n o‘tish Yarimo‘tkazgich asboblarning aksariyati bir jinsli bo'lmagan yarimo‘ tkazgichlar asosida yaratiladi. Xususiy holda, bir jinsli bo‘lmagan yarimo‘tkazgich monokristallning ma’lum sohasi p - turli, boshqa sohasi n - turli o'tkazuvchanlikni namoyon etadi. Yarimo‘tkazgichning p va n — sohalari chegarasidan ikki tomonda hajmiy zaryad sohasida elektron — kovak o‘tish yoki p-n o‘tish hosil bo‘ladi. Uning ishlash mexanizmini oydinlashtirish uchun n - sohadagi elektronlar va p sohadagi kovaklar soni bir-biriga teng va har bir sohada oz miqdorda noasosiy zaryad tashuvchilar mavjud deb hisoblaymiz. Xona temperaturasida p — turli yarimo‘tkazgichda akseptor kirishmalar manfiy ionlari konsentratsiyasi Na\ kovaklar konsentratsiyasi pp ga, n - turli yarimo‘tkazgichda esa donor kiritmalar musbat ionlari konsentratsiyasi N /, elektronlar konsentratsiyasi n„ ga teng. p - v& n - sohalar chegarasida kovaklar va elektronlar konsentratsiyasi gradienti mavjud bo‘lganligi sababli elektronlaming p - sohaga, kovaklaming n – sohaga diffUziyasi boshlanadi. 2.1-rasm. Termodinamik muvozanat holatidagi p-n o‘tish. Diffuziya natijasida chegara yaqinidagi n - sohada elektronlar konsentratsiyasi qo‘zg‘almas musbat donor ionlari konsentratsiyasidan kamayadi va bu qatlam musbat zaryadlana boshlaydi. Bir vaqtning o‘zida chegaradosh p - sohada kovaklar konsentratsiyasi ham qo‘zg‘ almas manfiy akseptor ionlari konsentratsiyasidan kamayadi va bu qatlam manfiy zaryad ola boshlaydi (2.1a-rasm). Natijada, chegaradan ikki tomonda qo‘sh elektr qatlam hosil boiadi. Rasmda musbat va manfiy ishoralar bilan belgilangan doirachalar mos ravishda donor va akseptor kiritmalar ionlarini tasvirlaydi. Hosil bo‘lgan qo‘sh elektr qatlami p-n o'tish deb ataladi. Ushbu qatlamda harakatchan zaryad tashuvchilar bo‘lmaydi. Shuning uchun uning solishtirma qarshiligi p va n - sohalamikiga nisbatan juda yuqori bo‘ladi. Adabiyotlarda bu qatlam kambag‘allashgan yoki i-soha deb ataladi. p - va n - sohalar chegarasidan ikki tomonda joylashgan hajmiy zaryad musbat va manfiy ishoraga ega bo‘Igani sababli p-n o‘tish sohasida kuchlanganligi Ё bo‘lgan ichki elektr maydon hosil qiladi. Ushbu maydon qo‘sh elektr zaryad sohasiga kirgan asosiy zaiyad tashuvchilar uchun tormozlovchi ta’sir qilib, ulaming p-n o‘tish orqali qo‘shni sohaga o‘tishiga qarshilik ko'rsatadi. Potensialning p-n o‘tish yuzasiga perpendikular bo‘lgan X yo‘nalishda o'zgarishi 2.1b-rasmda ko‘rsatilgan. Bu yerda p - va n - sohalar chegarasidagi potensial nol potensialga teng deb qabul qilingan. funksiyasi hamda zaryad tashuvchilaming zonalar bo‘yicha taqsimlanishi bilan birgalikda 2.1 d-rasmda ko'rsatilgan. p-n o‘tishda voltlarda ifodalangan kontakt potensiallar farqi 𝑈𝐾 = 𝜑𝑛 − 𝜑𝑝 ga teng bo‘lgan potensial to‘siq yoki kontakt potensiallar farqi hosil bo‘lishi 2.1b-rasmdan ko‘rinib turibdi. Uk qiymati yarimo‘tkazgich taqiqlangan zona kengligi va kiritmalar konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi ifoda bilan hisoblanadi 𝒌𝑻 𝒏𝒏 𝒌𝑻 𝒑𝒏 𝑼𝑲 = 𝒍𝒏 = 𝒍𝒏 𝒒 𝒏𝒑 𝒒 𝒑𝒑 Odatda germaniyli p-n o‘tishlar uchun kontakt potensiallar farqi 𝑈𝐾 ≈ 0.35V ni, kremniylilar uchun esa - 0,7V ni tashkil etadi. p-n o‘tishni hosil qiluvchi Nd va Na kiritmalar konsentratsiyasi texnoiogik chegarada zinasimon o‘zgarsa keskin p-n o'tish yuzaga keladi. Uning kengligi l0 nafaqat kiritmalar konsentratsiyasiga, balki o‘tishdagi konsentratsiyaning o‘zgarish qonuniyatiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi ifoda bo‘yicha topiladi. 𝟐𝜺𝟎 𝜺 𝟏 𝟏 𝒍𝟎 = √ 𝑼𝑲 ( + ) 𝒒 𝑵𝜶 𝑵𝒅 va mikrometming o‘nlarcha ulushidan bir necha mikrometrgacha bo‘lgan qiymatlarni tashkil etadi. Demak, tor p-n o‘tish hosil qilish uchun yarimo‘tkazgichga yuqori konsentratsiyali kiritmalar kiritish, keng p-n o‘tish hosil qilish uchun esa kiritmalar konsentratsiyasi kichik bo‘lishi kerak. Bu yerda, q - elektron zaryadi, 𝜀0 - elektr doimiysi, 𝜀 yarimo‘tkazgichning nisbiy elektr doimiysi. 2. Nomuvozanat holatda p-n o‘tish p-n o’tish toklari. Elektron va kovakning o‘rtacha issiqlik energiyasi yarimo‘tkazgich temperaturasi bilan belgilanadi va kT ga teng, k — Bolsman doimiysi, T - absolut temperatura. Yarimo‘tkazgichdagi har bir zarra energiyasi o‘rtacha energiyadan farq qiladi. Aynimagan n -yarimo‘tkazgichda energiyasi Wt dan kichik boimagan elektronlar konsentratsiyasi Bolsman taqsimotiga binoan quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: 𝑾𝒕 𝒏 = 𝒏𝒏 ∗ 𝒆𝒙𝒑 (− ) 𝒌𝑻 Undan yuqori energiyali zarrachalar soni eksponensial ravishda keskin kamayishi ko‘rinib turibdi. Bu yerda nn — asosiy zaryad tashuvchilaming konsentratsiyasi. Shunga o‘xshash ifoda kovaklarni energiyalar bo'yicha taqsimlanishini belgilaydi. p – va n - yarimo‘tkazgichlar kontaktga keltirilganda energiyasi yuqori bo'lgan zaryad tashuvchilar 𝑊𝑡 ≥ 𝑈𝑘 /𝑞 p-n o‘tish orqali qo‘shni sohalarga diffuziyalanish hisobiga p-n o‘tishning elektr maydoniga teskari yo‘nalishda siljiydilar. Natijada diffuziya toki IDIF hosil bo‘ladi. Asosiy zaryad tashuchilaming p-n o‘tish orqali diffuziyalanishi bilan bir vaqtda noasosiy zaryad tashuvchilaming p-n o‘tish maydoni yo‘nalishida siljishi boshlanadi. Bu maydon noasosiy zaryad tashuvchilarga tezlatuvchi ta’sir ko‘rsatib, dreyf tokini hosil qiladi. p-n o‘tishga elektr kuchlanish berilmaganda termodinamik muvozanat yuzaga keladi, ya’ni diffuziya va dreyf toklari absolut qiymatlari teng bo‘ladi. Diffuziya va dreyf toklari qarama-qarshi tomonlarga yo‘nalgan boigani sababli p-n o‘tish orqali tok oqmaydi, ya’ni makroskopik zaryad tashish amalga oshmaydi (1d-rasm). p-n о ‘tishning to‘g ‘ri ulanishi. Agar p-n o‘tishga tashqi kuchlanish U0 berilsa, muvozanat buziladi va undan tok oqib o‘ta boshlaydi. Kuchlanish manbaining musbat qutbi p - sohaga, manfiy qutbi esa n sohaga ulansa, p-n o‘tish to‘g ‘ri ulangan yoki to‘g ‘ri siljitilgan deb ataladi (2-rasm). 4-Mavzu:Yarimo’tkazgich hodisalari. chegaralarida kontakt Reja: 1. Yarimo’tkazgichlar haqida tushuncha 2. Xususiy elektr o’tkazuvchanlik 3. Kiritmali elektr o’tkazuvchanlik 4. R -n o’tishning hosil bo’lishi 5. R-n o’tishning to’g’ri ulanishi 6. R–n o’tishning teskari ulanishi Zamonaviy elektronika qurilmalari yarim o’tkazgichli materiallardan tayyorlanadi. YArim o’tkazichlar kristall, amorf va suyuq bo’ladi. YArim o’tkazgichli texnikada asosan kristall yarim o’tkazgichlar (1010 asosiy modda tarkibida bir atomdan ortiq bo’lmagan kiritma monokristallari) qo’llaniladi. Odatda yarim o’tkazgichlarga solishtirma elektr o’tkazuvchanligi metallar va dielektriklar oralig’ida bo’lgan yarim o’tkazgichlar kiradi (ularning nomi ham shundan kelib chiqadi). Xona temperaturasida ularning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi 10-8dan 105gacha Sm/m (metrga Simens)ni tashkil etadi. Metallarda =106-108 Sm/m, dielektriklarda esa =10-8-10-13 Sm/m. YArim o’tkazgichlarning asosiy xususiyati shundaki, temperatura ortgan sari ularning solishtirma elektr o’tkazuchanligi ham ortib boradi, metallarda esa kamayadi. YArim o’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi yorug’lik bilan nurlantirish va hatto juda kichik kiritma miqdoriga bog’liq. YArim o’tkazgichlarning xossalari qattiq jism zona nazariyasi bilan tushuntiriladi. Har bir qattiq jism ko’p sonli bir-biri bilan kuchli o’zaro ta’sirlashayotgan atomlardan tarkib topgan. SHu sababli bir bo’lak qattiq jism tarkibidagi atomlar majmuasi yagona tuzilma deb qaraladi. Qattiq jismda atomlar bog’liqligi atomning tashqi qobig’idagi elektronlarni juft bo’lib birlashishlari (valent elektronlar) natijasida yuzaga keladi. Bunday bog’lanish kovalent bog’lanish deb ataladi. Atomdagi biror elektron kabi valent elektron energiyasi W ham diskret yoki kvantlangan bo’ladi, ya’ni elektron energetik sath deb ataluvchi biror ruxsat etilgan energiya qiymatiga ega bo’ladi. Energetik sathlar elektronlar uchun ta’qiqlangan energiyalar bilan ajratilgan. Ular ta’qiqlangan zonalar deb ataladi. Qattiq jismlarda qo’shni elektronlar bir-biriga juda yaqin joylashganligi uchun, energetik sathlarni siljishi va ajralishiga olib keladi va natijada ruxsat etilgan energetik zonalar yuzaga keladi. Energetik zonada ruxsat etilgan sathlar soni kristaldagi atomlar soniga teng bo’ladi. Ruxsat etilgan zonalar kengligi odatda bir necha elektron – vol’tga teng (elektron – vol’t – bu 1V ga teng bo’lgan potensiallar farqini engib o’tgan elektronning olgan energiyasi). Ruxsat etilgan zonadagi minimal energiya sathi tubi (Wc), maksimal energiya esa shipi (Wv) deb ataladi. 3.1-rasmda yarim o’tkazgichning zona diagrammasi keltirilgan. Ta’qiqlangan zona kengligi Wt yarim o’tkazgichning asosiy parametri bo’lib hisoblanadi. 3.1 – rasm. Elektronikada keng qo’llaniladigan yarim o’tkazgichlarning ta’qiqlangan zona kengliklari Wt (eV) quyidagiga teng: germaniy uchun – 0,67, kremniy uchun – 1,12 va galliy arsenidi uchun -1,38. Dielektriklarda ta’qiqlangan zona kengligi Wt 2 eV, metallarda esa ruxsat etilgan zonalar bir – biriga kirib ketgan bo’ladi, ya’ni mavjud emas. YUqoridagi ruxsat etilgan zona o’tkazuvchanlik zonasi deb ataladi, ya’ni mos energiyaga ega bo’lgan elektronlar, tashqi elektr maydoni ta’sirida yarim o’tkazgich hajmida harakatlanishlari mumkin, bunda ular elektr o’tkazuvchanlik yuzaga keltiradilar. O’tkazuvchanlik zonasidagi biror energiyaga mos keladigan elektronlar o’tkazuvchanlik elektronlari yoki erkin zaryad tashuvchilar deb ataladilar. Quyidagi ruxsat etilgan zona valent zona deb ataladi. Absolyut nol’ temperaturada (0 K) yarim o’tkazgichning valent zonasidagi barcha sathlar elektronlar bilan to’lgan, o’tkazuvchanlik zonasidagi sathlar esa elektronlardan xoli bo’ladi. 2. Xususiy elektr o’tkazuvchanlik YArim o’tkazgichli elektronika maxsulotlarining deyarli 97 % kremniy asosida yasaladi. 3.2 – rasmda kiritmasiz kremniy panjarasining soddalashtirilgan modeli (a) va uning zona energetik diagrammasi (b) keltirilgan. Agar yarim o’tkazgich kristalli tarkibida kiritma umuman bo’lmasa va kristall panjaraning tuzulmasida nuqsonlar (bo’sh tugunlar, panjara siljishi va boshqalar) mavjud bo’lmasa, bunday yarim o’tkazgich xususiy deb ataladi va n harfi bilan belgilanadi. 3.2 - rasm 3.2 – rasmdan ko’rinib turibdiki, kremniy xususiy kristallida uning atomining to’rtta valent elektroni kremniyning qo’shni atomining to’rtta elektroni bilan bog’lanib, mustahkam sakkiz elektronli qobiq (to’g’ri chiziq) hosil qiladi. 0 K temperaturada bunday yarim o’tkazgichda erkin zaryad tashuvchilar mavjud bo’lmaydi. Lekin temperatura ortishi bilan yoki yorug’lik nuri tushirilganda kovalent bog’lanishlarning bir qismi uziladi va valent elektronlar o’tkazuvchanlik zonasiga o’tish uchun etarlicha energiya oladilar (3.2 b-rasm). Natijada valent elektron erkin zaryad tashuvchiga aylanadi va kuchlanish ta’sir ettirilsa, u tok hosil qilishda ishtirok etadi. Elektron yo’qotilishi natijasida atom musbat ionga aylanadi. Bir vaqtning o’zida valent zonada bo’sh sath hosil bo’ladi va valent elektronlar o’z energiyalarini o’zgartirishlariga, ya’ni valent zonasining biror ruxsat etilgan sathidan boshqasiga o’tishiga imkon yaratiladi. SHunday qilib, u tok hosil bo’lish jarayonida qatnashishi mumkin. Temperatura ortgan sari ko’proq valent elektronlar o’tkazuvchanlik zonasiga o’tadilar va elektr o’tkazuvchanlik ortib boradi. Valent zonadagi erkin energetik sath yoki erkin valent bog’lanish qovakli deb ataladi va u elektron zaryadining absolyut qiymatiga teng bo’lgan erkin musbat zaryad tashuvchi hisoblanadi. Kovakning harakatlanishi valent elektroni harakatiga qarama – qarshi bo’ladi. SHunday qilib, atomlar orasidagi kovalent bog’lanishning uzilishi bir vaqtning o’zida erkin elektron va elektron ajralib chiqqan atom yaqinida kovak hosil bo’lishiga olib keladi. Elektron – kovak juftligining hosil bo’lish jarayoniga zaryad tashuvchilar generasiyasi deb ataladi. Agar bu jarayon issiqlik ta’sirida amalga oshsa, u issiqlik generasiyasi deb ataladi. O’tkazuvchanlik zonasida elektronning hosil bo’lishi va valent zonasida kovakning yuzaga kelishi 3.2 b-rasmda mos ishoralar yordamida aylanalar ko’rinishida tasvirlangan. Strelka yordamida elektronning valent zonasidan o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishi ko’rsatilgan. Generasiya natijasida yuzaga kelgan elektronlar va kovaklar yarim o’tkazich kristallida yashash vaqti deb ataladigan biror vaqt mobaynida tartibsiz harakatlanadilar, so’ngra erkin elektron to’liq bo’lmagan bog’lanishni to’ldiradi va bog’lanish hosil bo’ladi. Bu jarayon rekombinasiya deb ataladi. O’zgarmas temperaturada (boshqa tashqi ta’sirlar mavjud bo’lmaganda) kristall muvozanat holatda bo’ladi. YA’ni, generasiyalangan zaryad tashuvchilar juftligi soni rekombinasiyalangan juftliklar soniga teng bo’ladi. Birlik hajmdagi zaryad tashuvchilar soni, ya’ni ularning konsentrasiyasi, solishtirma elektr o’tkazuchanlik qiymatini beradi. Xususiy yarim o’tkazgichlarda elektronlar konsentrasiyasi kovaklar konsentrasiyasiga teng bo’ladi (ni= pi). n (negative so’zidan) va p (positive so’zidan) harflari mos ravishda elektron va kovakka mos keladi. Kiritmasiz yarim o’tkzgichda hosil bo’lgan elektron va kovaklar xususiy erkin zaryad tashuvchilar va ularga asoslangan elektr o’tkazuvchanlik esa – xususiy elektr o’tkazuvchanlik deb ataladi. 3. Kiritmali elektr o’tkazuvchanlik YArim o’tkazgichli asboblarning ko’p qismi kiritmali yarim o’tkazichlar asosida yaratiladi. Elektr o’tkazuvchanligi kiritma atomlari ionizasiyasi natijasida hosil bo’ladigan zaryad tashuvchilar bilan asoslangan yarim o’tkazgichlar – kiritmali yarim o’tkazgichlar deyiladi. Kremniy atomiga D.I. Mendeleev davriy elementlar tizimidagi V guruh elementlari (masalan, margumush As) kiritilsa uning 5ta valent elektronidan to’rttasi qo’shni kremniy atomining to’rtta valent elektronlari bilan bog’lanib - sakkiz elektrondan tashkil topgan mustahkam qobiq hosil qiladilar. Beshinchi elektron ortiqcha bo’lib, o’zining atomi bilan kuchsiz bog’langan bo’ladi. SHuning uchun kichik issiqlik energiyasi ta’sirida u uziladi va erkin elektronga aylanadi (1.3 a - rasm), bu vaqtda kovak hosil bo’lmaydi. Energetik diagrammada bu jarayon elektronning donor sathi Wd dan o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishiga mos keladi (3.3 b - rasm). Kiritmali atom musbat zaryadlangan qo’zg’almas ionga aylanadi. Bunday kiritma donor deb ataladi. YArim o’tkazgichli asboblar yasashda ko’p kiritma atomlari kiritiladi (1 sm3 hajmga 1014-1018 darajadagi atomlar). Xona temperaturasida kiritmaning har bir atomi bittadan erkin elektron hosil qiladi. Kovaklar esa xususiy yarim o’tkazichlardagi kabi kremniy atomi elektronlarining o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishidagi termogenerasiya hisobiga hosil bo’ladi. 3..3 – rasm. YArim o’tkazgich tarkibiga katta darajadagi donor kiritmaning kiritilishi erkin elektronlar konsentrasiyasini oshiradi, kovaklar konsentrasiyasi esa xususiy yarim o’tkazgichdagiga nisbatan sezilarli kamayadi. Erkin zaryad tashuvchilar konsentrasiyasining ko’paytmasi np o’zgarmas temperaturada o’zgarmas qoladi va faqat yarim o’tkazgich ta’qiqlangan zona kengligi bilan aniqlanadi. SHuni yodda tutish kerakki, T=300 K (xona temperaturasida) kremniyda np 0,64∙1020 sm-3, germaniyda esa np 4∙1026 sm-3. SHunday qilib, agar kremniy kristalliga konsentrasiyasi 1016 sm-3 bo’lgan donor kiritma kiritilsa, T=300 K da elektronlar o’tkazuvchanligi n=1016 sm-3, kovaklarniki esa – atigi 104 sm-3 ga teng bo’ladi. Demak bunday kiritmali yarim o’tkazgichda elektr o’tkazuvchanlik asosan elektronlar hisobiga amalga oshiriladi, yarim o’tkazgich esa – elektron yoki nturdagi elektr o’tkazuvchanlik deb ataladi. n –turdagi yarim o’tkazgichda elektronlar - asosiy zaryad tashuvchilar, kovaklar esa asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar deb ataladi. Kremniy atomiga D.I. Mendeleev davriy elementlar tizimidagi III guruh elementlari (masalan, bor V) kiritilsa uning valent elektronlari qo’shni kremniy atomlari valent elektronlari bilan uchta to’liq bog’liqlik hosil qiladilar. To’rtinchi bog’lanish esa to’lmay qoladi. Uncha katta bo’lmagan issiqlik energiyasi ta’sirida qo’shni kremniy atomining valent elektronlari bu bog’lanishni to’ldiradi. Natijada borning tashqi qobig’ida ortiqcha elektron hosil bo’ladi, ya’ni u manfiy zaryadga ega bo’lgan qo’zg’almas ionga aylanadi. Kremniy atomining to’lmagan bog’lanishi – bu kovakdir (3.3 v - rasm). Energetik diagrammada bu jarayon elektronning valent zonadan akseptor sathi Wa ga o’tishiga va valent zonada kovak hosil bo’lishiga mos keladi (3.3 g rasm). Bu vaqtda erkin elektron hosil bo’lmaydi. Bunday kiritma – akseptorli deb ataladi, akseptor atomlari kiritilgan yarim o’tkazgich esa – kovak yoki p – turdagi elektr o’tkazuvchanlik deb ataladi. p-turdagi yarim o’tkazgich uchun kovaklar – asosiy zaryad tashuvchilar, elektronlar esa - asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar hisoblanadi. 4. p -n o’tishning hosil bo’lishi YArim o’tkazgichli asboblarning ko’pchiligi bir jinsli bo’lmagan yarim o’tkazgichlardan tayyorlanadi. Xususiy xolatda bir jinsli bo’lmagan yarim o’tkazgich bir sohasi p–turdagi, ikkinchisi esa nturdagi monokristaldan tashkil topadi. Bunday bir jinsli bo’lmagan yarim o’tkazgichning p va n – sohalarining ajralish chegarasida hajmiy zaryad qatlami hosil bo’ladi, bu sohalar chegarasida ichki elektr maydoni yuzaga keladi va bu qatlam elektron – kovak o’tish yoki p-n o’tish deb ataladi. Ko’p sonli yarim o’tkazgichli asboblar va integral mikrosxemalarning ishlash prinsipi r-n o’tish xossalariga asoslangan. p-n o’tish hosil bo’lish mexanizmini ko’rib chiqamiz. Soddalik uchun, n–sohadagi elektronlar va p– sohadagi kovaklar sonini teng olamiz. Bundan tashqari, har bir sohada uncha katta bo’lmagan asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar miqdori mavjud. Xona temperaturasida p–turdagi yarim o’tkazgichda akseptor manfiy ionlarining konsentrasiyasi Na kovaklar konsentrasiyasi pr ga, n–turdagi yarim o’tkazgichda donor musbat ionlarining konsentrasiyasi Nd elektronlar konsentrasiyasi nn ga teng bo’ladi. Demak, p- va n–sohalar o’rtasida elektronlar va kovaklar konsentrasiyasida sezilarli farq mavjudligi tufayli, bu sohalar birlashtirilganda elektronlarning p –sohaga, kovaklarning esa n-sohaga diffuziyasi boshlanadi. Diffuziya natijasida n– soha chegarasida elektronlar konsentrasiyasi musbat donor ionlari konsentrasiyasidan kam bo’ladi va bu soha musbat zaryadlana boshlaydi. Bir vaqtning o’zida p-soha chegarasidagi kovaklar konsentrasiyasi kamayib boradi va u akseptor kiritmasi bilan kompensasiyalangan ion zaryadlari hisobiga manfiy zaryadlana boshlaydi (3.4 –rasm). Musbat va manfiy ishorali aylanalar mos ravishda donor va akseptor ionlarini tasvirlaydi. Hosil bo’lgan ikki hajmiy zaryad qatlami p-n o’tish deb ataladi. Bu qatlam harakatchan zaryad tashuvchilar bilan kambag’allashtirilgan. SHuning uchun uning solishtirma qarshiligi p- va n–soha qarshiliklariga nisbatan juda katta. Ba’zi adabiyotlarda bu qatlam kambag’allashgan yoki i – soha deb ataladi. Hajmiy zaryadlar turli ishoralarga ega bo’ladilar va r-n o’tishda kuchlanganligi E ga teng bo’lgan elektr maydon hosil qiladilar. Asosiy zaryad tashuvchilar uchun bu maydon tormozlovchi bo’lib ta’sir ko’rsatadi va ularni r-n o’tish bo’ylab erkin harakat qilishlariga qarshilik ko’rsatadi. 3.4 b-rasmda o’tish yuzasiga perpendikulyar bo’lgan, X o’qi bo’ylab potensial o’zgarishi ko’rsatilgan. Bu vaqtda nol’ potensial sifatida chegaraviy soha potensiali qabul qilingan. 3.4 – rasm. Rasmdan ko’rinib turibdiki, r-n o’tishda vol’tlarda ifodalanadigan kontakt potensiallar farqiga U K n p teng bo’lgan potensial to’siq yuzaga keladi. UK kattaligi dastlabki yarim o’tkazgich material ta’qiqlangan zona kengligi va kiritma konsentrasiyasiga bog’liq bo’ladi. p-n o’tish kontakt potensiallar farqi: germaniy uchun U K 0,35 V, kremniy uchun esa = 0,7 V. p-n o’tish kengligi l0 U K ga proporsional bo’ladi va mkmning o’nlik yoki birlik qismlarini tashkil etadi. Tor r-n o’tish hosil qilish uchun katta kiritma konsentarsiyasi kiritiladi, l0 ni kattalashtirish uchun esa kichik kiritmalar konsentrasiyasi qo’llaniladi. R-n o’tish toklari. Ui UR q energiyaga ega bo’lgan ko’pgina zaryad tashuvchilar (3.4- rasmga qarang) r-n o’tish orqali qo’shni sohalarga diffuziya hisobiga r-n o’tish maydoniga qarama–qarshi ravishda siljiydilar. Ular diffuziya tokini yuzaga keltiradilar. Asosiy zaryad tashuvchilarning r-n o’tish orqali harakati bilan bir vaqtda, r-n o’tish ular uchun tezlatuvchi bo’lib ta’sir ko’rsatayogan maydon ta’sirida asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar ham harakatlanadilar. Asosiy bo’lmagan zaryad tashuchilar oqimi dreyf tokini yuzaga keltiradi. Tashqi maydon ta’sir ettirilmaganda dinamik muvozanat o’rnatiladi, ya’ni diffuziya va dreyf toklarining absolyut qiymatlari teng bo’ladi. Lekin diffuziya va dreyf toklari o’zaro qarama–qarshi yo’nalishda yo’nalganligi uchun, r-n o’tishdagi natijaviy tok nol’ga teng bo’ladi. 5. p-n o’tishning to’g’ri ulanishi Agar r-n o’tishga tashqi kuchlanish manbai U ulansa, u holda muvozanat sharti buziladi va tok oqib o’ta boshlaydi. Agar kuchlanish manbaining musbat qutbi r-turdagi sohaga, manfiy qutbi esa n-turdagi sohaga ulansa, bunday ulanish to’g’ri ulanish deb ataladi (3.5 - rasm). 3.5 – rasm. Kuchlanish manbaining elektr maydoni kontakt maydon tomonga yo’nalgan bo’ladi, shu sababli p-n o’tishdagi natijaviy maydon kuchlanganligi kamayadi. Maydon kuchlanganligining kamayishi potensial to’siq balandligini kuchlanish manbai qiymatiga kamayishiga olib keladi: UK = U0. Bu vaqtda p-n o’tish kengligini ham kamayishini ko’rish mushkul emas. Potensial to’siq balandligining kamayishi shunga olib keladiki, p-n o’tish orqali harakatlanayotgan asosiy zaryad tashuvchilarni soni ham ortadi, ya’ni diffuziya toki ortadi. Har bir sohada ortiqcha asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar konsentrasiyasi yuzaga keladi – nsohada kovaklar, p-sohada elektronlar. Biror yarim o’tkazgich sohasiga asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilarni siqib kiritish jarayoni injeksiya deb ataladi. Kuchlanish o’zgarishi bilan diffuziya tokining o’zgarishi eksponensial qonun asosida ro’y beradi: I ДИФ I 0eqU0 / kT bu erda I0 – dreyf toki bo’lib, uni p-n o’tishning teskari toki deb ham atashadi. To’g’ri kuchlanish berilganda potensial to’siq balandligiga teskari tok ta’sir ko’rsatmaydi, chunki bu tok faqat r-n o’tish orqali birlik vaqt ichida tartibsiz issiqlik harakati tufayli olib o’tilayotgan asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilarning soni bilan belgilanadi. Diffuziya va dreyf toklari bir-biriga nisbatan qarama-qarshi yo’nalgan bo’ladi, shu sababli r-n o’tish orqali oqib o’tayotgan natijaviy (to’g’ri) tok (2.1) dan kelib chiqqan holda IТЎГ I ДИФ I 0 I 0 e qU0 / kT 1 I0 toki germaniyli r-n o’tishlarda o’nlab mkA yoki kremniyli r-n o’tishlarda nanoamperlarni tashkil etadi va temperatura ortishi bilan kuchli ravishda tok ham ortadi. Lekin I0 qiymatidagi katta farq ta’qiqlangan zona kengligi bilan aniqlanadi. 6. p–n o’tishning teskari ulanishi Bu holatda tashqi kuchlanish manbaining musbat qutbi n-sohaga ulanadi (2.3 - rasm). 3.6 - rasm Kuchlanish manbaining elektr maydoni o’tishning kontakt maydoni yo’nalgan tomonga yo’nalgan. SHu sababli potensial to’siq balandligi ortadi va UK = U0 ga teng bo’ladi. Teskari kuchlanish qiymatining ortishi p-n o’tish kengligining kengayishiga olib keladi ( lТЎГ lТЕСК ). Amaliy hisoblarda quyidagi ifodadan foydalanish qulay: l l0 bu erda l0 2 0 1 1 UK q Na Nd U0 UK , (2.3) - tashqi maydon ta’sir etmagandagi r–n kengligi, - yarim o’tkazgich nisbiy dielektrik doimiysi, 0 elektr doimiy. Potensial to’siqning ortishi diffuziya tokining kamayishiga olib keladi. Diffuziya tokining o’zgarishi eksponensial qonun asosida ro’y beradi I ДИФ I 0e qU0 / kT . (2.4) Dreyf toki potensial to’siq balandligiga bog’liq emasligi va I0 ga teng bo’lganligi sababli, r-n o’tishdan o’tayotgan natijaviy tok I ТЕСК I 0 е qU0 / kT I 0 I 0 e qU0 / kT 1 . (2.5) Teskari ulanishda kontaktlashuvchi yarim o’tkazgichlardan asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar chiqarib olinadi (ekstraksiya). SHu sababli teskari tok ekstraksiya toki deb ataladi. 5-DIA PARA VA PERROMAGNETIZM TABIATI REJA: 1. MAGNETIZM. 2. PARAMAGNETIZM. Magnetizm (magnit soʻzidan) — elektr toklarning oʻzaro taʼsiri, toklar va magnitlar yoki magnit momentga ega bulgan jismlar orasidagi mavjud oʻzaro taʼsir jarayonida sodir buladigan hodisalar. Bu taʼsir magnit maydonga bogʻliq. Magnit maydon esa mikrozarralar (elektron, proton, neytron) ning elementar magnit maydoni tufayli paydo boʻladi. Mikrozarralarning magnit maydoni ularning tuzilishiga va maʼlum yoʻnalishidagi tartibli harakatiga bogʻliq Uzun solenoid ichidagi magnit maydonining kuchlanganligi quyida-giga teng: (1) bu yerda In – ko‘paytma amper-o‘ramlar soni; - solenoid uzunligi; n – solenoidning o‘ramlar soni. Agar tokli o‘tkazgichni – tashqi magnit maydonda joylashtirsak (1 rasm), u paytda bu o‘tkazgichga kuch ta’sir etadi. Bir jinsli magnit maydondagi tokli o‘tkazgichga ta’sir qiluvchi kuch o‘tkazgichdan o‘tayotgan tokning kuchi, o‘tkazgichning uzunligi, magnit maydon-ning induksiyasi bilan magnit maydon chiziqlari orasidagi burchakning sinusiga ko‘paytmasiga teng, ya’ni: (2) Agar o‘tkazgich ixtiyoriy shaklda va magnit maydon bir jinsli bo‘lmasa, u paytda (2) ifoda quyidagicha bo‘ladi: (3) va Amper qonuni deb ataladi. O‘tkazgichda tokni hosil qilgan tartibda harakatlanayotgan zaryadlarga magnit maydon ta’sir qiladi. Shuning uchun Amper qonunidan foydalanib magnit maydonda harakatlanuvchi zaryadga ta’sir etuvchi kuchni topish mumkin. Paramagnetizm (para... va magnetizm) — tashqi magnit maydoniga kiritilgan jismlarning shu maydon yoʻnalishiga moye yoʻnalishda magnitlanish xossasi. Magnit qutbi yaqiniga joylashtirilgan har qanday paramagnit jism shu qutbga tortiladi. Tashqi magnit maydoni boʻlmagan (N=0) da paramagnetiklar magnitlanmaydi. "P." terminini fanga M. Faradey kiritgan (1845). U ferromagnitdan boshka barcha moddalarni magnit xossalari boʻyicha diamagnit va paramag-nit modsalarga ajratgan. P. zarralari (atom, molekula, ion, atom yadrosi) xususiy magnit momentiga ega boʻlgan jismlar uchungina xos boʻlib, bu momentlar tashqi maydon boʻlmaganda tartibsiz, yaʼni j=0 boʻladi. Tashqi maydon boʻlganda maydon (spin) momentiga yoʻnalishida moslanadi. Metallda xususiy magnit va elektr oʻtkazuvchanlik xossasiga ega boʻlgan elektronlarning mavjudligi shu metallning paramag-nit xossasini ifodalaydi. Tashqi magnit maydoni taʼsirida bu elektronlar magnit momentining yoʻnalishi maydon yoʻnalishi bilan bir xil boʻladi. Atom yadrosi ham xususiy magnit momentiga ega. Yadro magnit momenti elektron magnit momentidan taxminan 1000-marta kichik. Atom yadrosining paramag-nit qabulchanligi elektron qabulchanligidan taxminan 106-marta kichik. Paramagnit modda kucheiz tashqi magnit maydoni taʼsirida juda kucheiz, lekin juda past (mutlaq nol gradusga yaqin) temperaturalarda, shuningdek, oʻta yuqori tashqi magnit maydoni (>105 E) taʼsirida kuchli magnitlanadi. XULOSA Magnetizm deb elektr toklarning oʻzaro taʼsiri tushinilar elan.Magnit maydon esa mikrozarralarning elementar magnit maydoni tufayli paydo boʻladi.Paramagnetizm deb tashqi magnit maydoniga kiritilgan jismlarning shu maydon yoʻnalishiga mos yoʻnalishda magnitlanish xossasini ifodalanar ekan. "Peromagnetizm" terminini fanga M. Faradey 1845-yil kiritgan ekan. Yorug‘lik tabiati to‘g‘risidagi fan ikkita bir-biriga bog‘liq qonun orqali biri-birini to‘ldirib keladi. Djeyms Maksvell (1831-1879, Shotlandiya) elektromagnit qonunini, Albert Eynshteyn (18791955, Germaniya) kvant qonunlarini ixtiro qilishdi. Elektromagnit qonun asosida shunday tasavvur yotadiki, tarqalayotgan yorug‘lik bu – elektromagnit to‘lqindir. Inson ko‘zi yorug‘lik sifatida ko‘radigan, unchalik katta bo‘lmagan ko‘rish spektriga ega. Ko‘rish spektrining ikki tarafida inson ko‘zi ko‘ra olmaydigan tele va radio to‘lqinlar, ultrato‘lqinlar, rentgen va xokazolar joylashadi. Kvant qonuni asosida esa shunday asos yotadiki, "yorug‘lik eneriyasi tarkibi" bo‘lmish fotonlar – to‘g‘ri chiziq (pryamolineyno) bo‘ylab harakatlanadi va shu harakatni inson ko‘zi yorug‘lik sifatida qabul qiladi. Albatta, har bir qonunning qo‘llanilish sohalari bor. Maksvell qonuni ko‘proq yorituvchilarga rangli filtrlar va plyonkalar, lampalar ishlash prinsiplarini tushunishda ko‘proq xizmat qiladi. Yorug‘lik energiyasi spektr bo‘yicha tarqalishi spektrofotometr o‘lchov asbobi yordamida o‘lchanadi. Aslida, har xil uzunlikdagi to‘lqinlar xech qanday rangga ega emas, lekin ko‘z qobig‘i va miya retseptorlari har xil uzunlikdagi to‘lqinlarini rangli yorug‘lik sifatida qabul qiladi. Shu o‘rinda savol tug‘iladi. Rang o‘zi nima? Rang bu – yorug‘lik nurining tarkibiy qismi bo‘lib, ma’lum uzunliklarga ega bo‘lgan to‘lqin uzunliklaridir. Yorug‘lik nurini shisha prizma orqali o‘tkazib, Isaak Nyuton quyosh yorug‘ligi har xil ranglardan iborat bo‘lishini isbot qildi, quyosh nuri prizmada sinib, yorug‘lik spektrini hosil qiladi. To‘lqinlar qanday chastota yoki uzunlikka ega bo‘lishidan qat’iy nazar prizma orqali o‘tganda turli ranglarda: qisqa to‘lqinlar spektrning havorang qismi (fiolet, ko‘k, xavo rang), o‘rta to‘lqinlar spektrning yashil-sariq qismi, uzun to‘lqinlar esa spektrning to‘q sariq-qizil qismilariga bo‘linadi. Xalqaro birliklar sistemasida bu ranglar qisqartirilgan xolda R, G, B nomlarini olgan. Golografiya (yunoncha: golos — butkul, toʻliq va ... grafil) — toʻlqinlar interferensiyasidan foydalanib buyumning fazoviy (hajmiy) tasvirini hosil qilish usuli. D. Gabor kashf etgan (1948), rus fizigi Yu.N. Denisyuk takomillashtirgan (1962). G. 60-y.larda lazer yaratilgandan keyin juda tez rivojlana boshladi. G. rangli va rangsiz (oq-qora) boʻladi. Gologramma hosil qilish uchun linza yoki yigʻuvchi koʻzgu ishlatiladi. G. yoki uning bir qismini yordamchi kogerent toʻlqin bilan nurlatib, buyumning tasvirini koʻrish mumkin. Buning uchun kogerent elektromagnit nurlar prizma yoki koʻzgu yordamida ikki nur dastasiga ajratiladi. Nur dastasining biri (asosiy nur) koʻzgu (prizma) ga, ikkinchisi (buyum nuri) esa buyumga yoʻnaltiriladi. Koʻzgu va buyumdan qaytgan nurlar fotoplastinkaga tushadi, unda gologramma hosil boʻladi. Gologramma asosiy nur bilan yoritilsa, buyum surati muallaq holda koʻrinadi (buyum suratini har tomondan koʻrish mumkin). Asosiy va buyumdan kaytgan nurlarning toʻlqin amplitudasi toʻlqinlar fazasiga ham bogʻliq. Asosiy nur fazasi fotoplastinka kengligida (bir qirrasidan ikkinchi qirrasigacha) tekis oʻzgaradi, chunki fotogotastinkaga tushgan toʻlqinlarning faza farqi buyumdan oʻtgan fazasiga bogʻliq. Buyumning har bir nuqtasidan qaytgan nurlar (toʻlqinlar)ning faza farqi buyum nuktalari oraligʻi yoki hajmi haqida maʼlumot beradi. Mas, .U va S’ manbalardan kelgan kogerent (monoxromatik) nurlar SS’ kesmani teng ikkiga boʻluvchi gorizontal tekislikka bir xil fazada keladi. Birbiriga tik nurlar dastasi qoʻshilishi natijasida hosil boʻlgan gologrammani asosiy nur i, bilan yoritilsa, ya2 nurning nusxasi i2’ koʻrinadi va, aksincha, gologramma p2 vertikal nur bilan yoritilsa, ya, koʻrinadi. Rentgen nurlari — elektromagnit to’lqinlar. Rentgen nurlarining qo’Ilanilishi. Golografiya tarixidan. Golografiya (yunoncha — to'la yozuv) — interferensiya ma-zarasi yordamida yozuvni va to'Iqin maydonini qayta tiklashning maxsus usuli. Bu usul interferensiya va difraksiya qonunlariga asoslangan. Jismlarning fazoviy tasvirini qayd qilishning va qayta tiklashning bu yangi usuli 1947- yilda ingliz fizigi D.Gabor (1900-1979) tomo-nidan kashf qilingan. Bu kashfiyoti uchun D.Gabor 1971- yilda Nobel mukofotiga sazovor bo’ldi. Golografiya ixtiro qilingan dastlabki yillarda unga yetarlicha e'tibor berilmadi. Buning aspsiy sababi qizigan manbalar chiqaradigan yorug’lik to’lqinlari yodamida keskin interferensiya manzarasi hosil qilish-ning imkoni bo’lmaganligidadir. Ammo yuqori darajadagi monoxromatik nurlar — lazer nurlari paydo bo’lganidan so’ng bu usulning amalda qo’llanishida keskin burilish ro’y berdi. Golografiyaning asosi. Endi golografiyaning asosi bilan tanishishga o’taylik. Xo’sh, jism to’g’risidagi malumot (uning tasviri) qanday qilib qayd etiladi va qanday qilib tiklanadi? Buning uchun jismdan chiqayotgan to’lqin amplitudasi va fazasini qayd qilish va qayta tiklash zarur. Bu esa amalda mumkin. Chunki interferensiyada, intensivlikning taqsimoti interferensiyaga kiruvchi to’lqinlarning ham amplitudalariga, ham fazalariga bog’liq Shuning uchun ham faza, ham amplituda haqidagi ma'lumotlarni qayd qilish uchun jismdan chiquvchi to’lqindan (jism to’lqini) tashqari, yorug’lik manbayidan boruvchi, unga kogerent bo’lgan to’lqindan ham (tayanch to’lqini) foydalaniladi. Golografiyaning asosiy g’oyasiga muvofiq, jism va tayanch to’lqinlari intensivliklar hosil qiladigan taqsimoti rasmga interferension tushirib manzaradagi olinadi. So’ngra, fotoplastinkada qayd qilingan qoraygan taqsimotlar yorug’lik difraksiyasi yordamida qayta tiklanib, jism bo’lmasa ham, uni o’rganish imkoniyati vujudga keladi. Magnetizm (magnit soʻzidan) — elektr toklarning oʻzaro taʼsiri, toklar va magnitlar yoki magnit momentga ega bulgan jismlar orasidagi mavjud oʻzaro taʼsir jarayonida sodir buladigan hodisalar. Bu taʼsir magnit maydonga bogʻliq. Magnit maydon esa mikrozarralar (elektron, proton, neytron) ning elementar magnit maydoni tufayli paydo boʻladi. Mikrozarralarning magnit maydoni ularning tuzilishiga va maʼlum yoʻnalishidagi tartibli harakatiga bogʻliq. Elektr va magnetizm hodisalarining o'zaro uzviy bog’liqligi, parranda pati va hayvon junining qahraboga, temir qirindilarining magnitga tortilishi kabi oddiy fizik jarayonlar orqali,butun Yevropaning eng yuksak zehn zakovat egalarining farazlarida mavjud edi. Ilmiy adabiyotlarda po’lat ignaning elektr uchqunlari bilan magnitlanib qolganligi hamda, kompas magnit strelkasining chaqmoq ta’sirida magnit xususiyatidan mosuvo bo'lganligi haqida faktlar allaqachon mavjud edi. Galvanizm bo’yicha risolasida (1804 yil) Aldini, Volt ustuni tufayli magnitlanib qolgan po’lat igna haqida, Romanozi esa, magnit strelkasining Volt ustuni ta’sirida magnitsizlanib qolganligi haqida yozgan edi. Lekin, bu faktlarning barchasi tasodifiy kuzatuvlar shaklida bo’lib, ular umumlashtirilmagan va mufassal yoritilmagan edi. Orbital mexanik momentni aniqlash Yerning magnetiklik xususiyati Har bir jism maʼlum miqdorda magnit xususiyatiga ega. Shuning uchun jismlarning magnit xususiyatlarini urganishda magnetiklar degan tushuncha kiritilgan. Yer, Quyosh va yulduzlar ham magnit xususiyatiga ega (q. Yer magnitizmi). Magnit maydon kosmik fazoda ham mavjudligini kosmik zaryadli zarralarning harakatida koʻrish mumkin. Magnetizm hodisalarining kosmik fazodan mikrozarralargacha taalluqli boʻlishi ularning fan va mexnikadagi ahamiyatining nihoyatda kattaligini bildiradi. Jismlarning magnit xususiyatlari Magnetizmga ega atomlarning tabiati va ular oʻrtasidagi oʻzaro taʼsir harakteri bilan aniqlanadi. Odatda, jismlar Magnetizmi elektron vayadro Magnetizmlaridan farqqiladi. Magnetizm orbital va spin Magnetizmga boʻlinadi. Kimyoviy elementlarning Mendeleyev davriy sistemasipa joylashishidan ularning magnit xususiyatlarini aniqlash mumkin. Mas, inert gazlarning atom elektron qobiqlarining magnit qismlari yoʻq, chunki elektron qobiqning orbital va spin magnit momentlarining yigʻindisi nolga teng . Ishqoriy metallarda atom, elektron orbital momenti nolga teng boʻlgani uchun, ularning magnit qiymati valent elektronning spin momenti qiymatiga teng . Magnetiklik xususiyatiga ega bo’lgan moddalar o’zaro di va para magnetiklik xususiyatiga ega bo’lishadi. Bu esa ularning magnatikligidan dalolat beradi. Moddalarning magnit maydoni Tokning magnit maydoni Hozirgi kunda, har qanday maktab laboratoriyasida, o’rtasidagi teshikdan elektr simi o’tgan karton qog’ozga temir qirindilarini sochib, «elektr qarama qarshiligi uyurmasi» hodisasini namoyish qilish orqali, oddiy maktab o’quvchisi ham Ersted tajribasini oson takrorlashi mumkin. o Lekin, Erstedgacha bo'lgan hamda, Erstedning o’zi faoliyat yuritgan davrda bu narsaning mohiyatiga erishish oson bo’lmagan. Ersteddan avval ham, elektr tokining magnit xususiyatlarini aniqlashga urinishlar ko’plab bo'lgan. Masalan, rus fizigi Petrov, batareya qutblarini temir va po’lat plastinalari bilan ulab, tokning magnit xususiyatini «tutib olmoqchi» bo’lgan. Petrov o’zining tajriba xonasida bir necha kunlab vaqt o’tkazib, biroq aniq natijaga erisha olmagan. Shuningdek boshqa usul va vositalar bilan mazkur hodisani aniqlashga urinishlar haqida ma’lumotlar bor, biroq, elektr tokining magnit xususiyatlarini birinchi bo’lib to’liq o’rganib chiqqan va batafsil ilmiy tahlil yordamida yoritib bergan olim bu baribir Ersted bo’ldi. Stoletov qiyshiqligi diagrammasi FOYDALANILGAN INERNET SAYTLARI. 1. www.ziyonet.uz 2. www.uzvip.uz 3. www.referat.uz 4. www.doc.uz 5.moodle.pharmi.uz 1. Abdurazzoqov A. A., Nazirov E. N. “Yoshfizik ensiklopedik lug`ati” Toshkent -1989. 2.A.K.Kikoin, I.K.Kikoin “Molekulyar fizika” Toshkent –1978.989. 3. L.C.Jdanov va N.I.Xlebnikov “Fizika kursi texnikumlar uchun” ikkinchi qism. Toshkent –1967.nt FOYDALANILGAN INERNET SAYTLARI. 1. www.ziyonet.uz 2. www.uzvip.uz 3. www.referat.uz 4. www.doc.uz 5.moodle.pharmi.uz FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR. Abdurazzoqov A. A., Nazirov E. N. “Yosh fizik ensiklopedik lug`ati” Toshkent 1989. L.C.Jdanov va N.I.Xlebnikov “Fizika kursi texnikumlar uchun” ikkinchi qism. Toshkent1967. www.fizika.uz www.wikipedia.org www.google.com http://fayllar.org