Инфракызыл және ультракүлгін сәулелену. Рентген сәулелері. Электромагниттік сәулелену шкаласы. Лазерлер

Сабақтың тақырыбы

Инфракызыл және ультракүлгін сәулелену. Рентген сәулелері. Электромагниттік сәулелену шкаласы. Лазерлер

Бөлімі:

11.3.С Атомдық физика

Курс, топ

1 курс

Модульдің атауы/пән

Физика

Оқытушы

Кабзолданова А.С.

Мерзімі

Сабақтың типі

Аралас

Сабақтың оқу мақсаттары

Электромагниттік сәулеленуді олардың пайда болу және затпен әрекеттесу сипаты бойынша ажыратады

Сабақ мақсаттары

Барлық оқушылар істей алады: электромагниттік сәулеленудің қасиеттерін сипаттайды;

Көптеген оқушылар істей алады: электромагниттік сәулеленудің жалпы және айрықша қасиеттерін түсінеді;

Кейбір оқушылар істей алады: электромагниттік сәулеленуді инженерия мен күнделікті өмірде қолданысын түсіндіре алады;

Бағалау критерийлері

«Электромагниттік толқындардың шкаласы» тақырыбы бойынша оқушылардың білімдерін жалпылау және жүйелеу. Материалдық әлемнің бірлігін дәлелдеу.

Логикалық ойлау қабілетін, пәнге қызығушылығын, әңгімелесушіні тыңдау және есту қабілеттерін, білімді жаңа жағдайда қолдана білу қабілетін дамыту.

Оқу-әдістемелік, техникалық жабдықтау, анықтамалық әдебиет

Студенттер интернетте ақпаратты табу үшін жұмыс істейді

Пәнаралық байланыстар

Математика, медицина, химия

Жоспарланған мерзімдер

Жоспарланған әрекеттер

Ресурстар

Сабақтың басы

Ұйымдастыру.

W = толық сыныппен жұмыс жасау

Twig Bilim фильм көрсету:

Электромагниттік толқын шкаласы

Білім беру әрекетін өзектендіру және ынталандыру (Миға шабуыл әдісі)

Миға шабуыл әдісі

1. Электромагниттік толқындардың бар екендігін теориялық тұрғыдан кім болжайды:

а) Максвелл; ә) Герц; в) Ньютон.

2. Электромагниттік толқындардың бар екендігінің дәлдігін кім дәлелдеді: а) Максвелл; ә) Герц; в) Ньютон.

3.Электромагниттік толқын дегеніміз не? (Электр өрісі мен магнит өрісінің магниттік индукциясы мезгіл-мезгіл өзгеріп отыратын электромагниттік өрістің кеңістігінде таралуы)

4. Электромагниттік толқындардың қандай қасиеттері бар? (кедергі, дифракция, шағылысу, сыну, сіңіру)

5. Жарық жылдамдығын алғаш кім анықтады? (Олаф Ромер 1676)

6. Жарық жылдамдығы дегеніміз не?

7. Рентген сәулелері қайда және қалай қолданылады? (медицинада - рентгендік диагностика, технологияда - рентгендік дефектоскопия)

8. Ақ жарықтың спектрге ыдырайтындығын кім дәлелдеді? (Ньютон)

9. Суды зарарсыздандыру үшін қандай сәулелер қолданылады? (ультракүлгін)

10. Қандай толқындар адам ағзасына қатты әсер етеді? (қысқа және өте қысқа)

11. Рентген сәулесінің үлкен ену күші неге байланысты? (қысқа толқын ұзындығы)

12. Қандай радиация көмегімен дәрігерлер қабыну процестерін, қан ұйығыштарын және т.б. анықтайды адам денесінде? (инфрақызыл)

13. Неліктен адамдар күн сәулесімен күн көреді? (ультракүлгін)

14. Неліктен ультрафиолет сынап шамдары кварцтан жасалады?

15. Ауылшаруашылығындағы зиянды жәндіктер қандай радиацияның көмегімен астықты өлтіреді? (инфрақызыл)

16. Неліктен адам суда нашар көреді, бірақ масканы жақсы көреді? (су мен көздің сыну көрсеткіші бірдей, сондықтан көз торында ешқандай фокус болмайды)

17. Гамма сәулеленуден қорғану үшін не қажет? (Қорғасын)

18. Радионың өнертапқышы. (Тесла)

19. Гамма сәулеленуді ашқан ғалым? (Вильярлар)

20. Электромагниттік толқындардың әртүрлі диапазондарын ашқан ғалымдарды атаңыз?

(Ньютон, Хершел, Риттер, Тесла, рентген, Максвелл, Герц)

Сабақтың ортасы

43-45 мин

Жаңа материалды оқып үйрену. Мұғалім: Жүз жылдан астам уақыт ішінде, шын мәнінде, 19 ғасырдың басынан бастап толқындардың ашылуы одан әрі жалғасуда. Толқындардың бірлігі Максвелл теориясымен дәлелденді. Электрмагниттік толқындардың масштабын қарастырыңыз, олар жиілік бойынша, бірақ сәулелену әдісімен де бөлінеді. Электрмагниттік толқындардың жеке диапазондары арасында қатаң шекаралар жоқ. Радиацияның жеті түрін ажырату әдеттегі:

• төмен жиілікті сәулелену,

Радио сәулелену,

• инфрақызыл сәулелер,

• көрінетін жарық,

Ультракүлгін сәулелер,

• рентген,

• гамма-сәулелену

Топтарда жұмыс: оқушылар ноутбуктерді пайдаланады.

ЖАҢА МАТЕРИАЛДЫ ОҚЫТУ.

Топтарда жұмыс жасау.

Хуигенс 1678 жылы жарықтың алғашқы толқындық теорияларын, жарық туралы трактатты, жарықтың толқындық теориясының эскизін жариялады.

1660-1670 жылдары Ньютон мен Гук жарықтың физикалық теориясына айтарлықтай теориялық және эксперименттік үлес қосты.

Электромагниттік толқындардың болуы туралы 1832 жылы ағылшын физигі Фарадей алдын-ала айтқан.

1865 жылы ағылшын физигі Дж.Максвелл классикалық физиканың электромагниттік өрісі теориясының құрылысын аяқтап, оны математикалық түрде қатаң тұжырымдады, бұл оған жарық электромагниттік толқын деген болжамды негіздеуге мүмкіндік берді.

1888 жылы неміс физигі Герц Максвеллдің теориясын эксперименталды түрде растады.

1. Біз төмен жиілікті тербелістерден бастаймыз. Балалар радиацияның сипаттамаларын жазуға дайын.

Төмен жиілікті тербелістер қоршаған кеңістікте сымдар арқылы жасалады, олардың көмегімен 50 Гц жиіліктегі айнымалы ток, ашық таратқыштар, қорғаныс және автоматика құралдары, өлшеу құралдары қолданылады. Осындай салыстырмалы төмен жиіліктегі радиацияны елемеуге болады. Бірақ ұзақ әсер етумен, уақытша аймақтағы бас ауруы, летаргия, ұйқының бұзылуы, есте сақтау қабілетінің жоғалуы, ашуланшақтық, жүрек аймағында апатия және ауырсыну байқалады.

Адамды электромагниттік сәулеленудің қауіпті әсерінен қорғау бірнеше жолдармен жүзеге асырылады, олардың негізгісі: сәулеленуді тікелей көзден төмендету, сәулелену көзін қорғау, жұмыс орнын қорғау, электромагниттік энергияны сіңіру, жеке қорғаныс құралдарын қолдану, ұйымдастырушылық қорғаныс шаралары.

Бұл әдістерді жүзеге асыру үшін: экрандар, сіңіру материалдары, жеке құралдар қолданылады.

2. Радиотолқындар.

Төмен жиілікті радиациямен салыстырғанда радио толқындардың жоғары жиілігі радиотолқындардың ғарышқа айтарлықтай таралуына әкеледі. Бұл оларды әртүрлі қашықтықта ақпаратты жіберу үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Сөйлеу, музыка, телеграф сигналдары (радио байланыс), әртүрлі заттардың (радиолокациялық) суреттері беріледі.

Итальяндық инженер Маркони (1895) радио толқындарын қолданатын алғашқы сәтті ақпарат алмасу жүйесін құрушы болып саналады. Маркони өнертабысын 1897 жылы патенттеді.

Ресейде А. С. Попов дәстүрлі түрде радионы ойлап табушы болып саналады

Америка Құрама Штаттарында Никола Тесла радио ойлап табушы болып саналады, 1893 жылы радио таратқыш, 1895 жылы қабылдағыш патенттелген; оның Маркониға қарағанда басымдығы сотта 1943 жылы танылды оның құрылғысы тек сигнал жіберетін Маркони мен Поповтан айырмашылығы, сигнал беруге және қабылдауға мүмкіндік берді. 1909 жылы Маркони радио телеграфын дамыту үшін физика бойынша Нобель сыйлығын алудан не тыйды?

Микротолқындық сәуле - радиотолқындардың диапазонын қамтитын электромагниттік сәуле (1 см - 30 ГГц-ден 1 мм - 300 ГГц). Инфрақызыл, микротолқынды және ультра жоғары жиілікті радиотолқындар арасындағы шекаралар шамамен алынған және әртүрлі жолдармен анықталуы мүмкін.

Жоғары қарқындылықтағы микротолқынды радиация денелерді жанаспайтын қыздыру үшін қолданылады (металлдарды термиялық өңдеуге арналған тұрмыстық және өнеркәсіптік микротолқынды пештерде), оның негізгі элементі магнетрон болып табылады, сонымен қатар радар үшін.

Төмен қарқынды микротолқынды сәулелену байланыста, негізінен портативті радиоларда, ұялы телефондарда (алғашқы ұрпақтардан басқа), Bluetooth құрылғыларында және Wi-Fi-да қолданылады. Қысқа толқындар радиациясы ғарыштық байланыс үшін қолданылады.

3. Инфрақызыл сәуле.

Қызыл жиектен тыс спектрдің ауданын алғаш рет 1880 жылы ағылшын астрономы Уильям Хершель (1738-1822) эксперименталды түрде зерттеді. Хершел спектрдің қызыл жиегіне қара түсті шармен термометрді қойып, температураның жоғарылауын анықтады. Термометр шарын радиациямен қыздырды, көзге көрінбейді.

Инфрақызыл сәуле «жылулық» сәуле деп те аталады, өйткені жылытылатын нысандардан шыққан инфрақызыл сәулеленуді адам терісі жылу сезімі ретінде қабылдайды.

Инфрақызыл сәуле дегеніміз - кез келген қыздырылған денені, тіпті ол жанбаса да шығаратын электромагниттік толқындар.

Көрінетін аймақта мөлдір болатын көптеген заттар инфрақызыл сәулеленудің кейбір аудандарында мөлдір болмайды және керісінше.

Көздер: кез-келген жылытылатын дене, қыздырғыш шамдардан келетін сәуле, газ шығаратын шамдар, энергияның шамамен 50%.

Глазго (Ұлыбритания) ғалымдар тобы дамытты.

6. Рентген сәулесі.

Ашылу уақыты: 1895 ж. Қараша Вильгельм Рентген (1845-1923) Газдардағы электр разрядына қатысты тәжірибе өткізді. Рентген сәулелерінің ашылуы физиканың кейінгі дамуына үлкен әсерін тигізді, атап айтқанда, радиоактивтіліктің ашылуына әкелді.

Физикадан бірінші сыйлық неміс физигі Вильгельм Роентгенге бұйырды.

Пайдасы:

- дәрігерлер мен стоматологтар сынған сүйектер мен тістерді суретке түсіреді;

- дәрігерлер онкологиялық ісіктерді жою үшін қолданады

- әуежай қызметкерлері жолаушылардың жүктерін тексереді;

өнеркәсіп, зертханалар;

Зиян:

- күн және басқа жұлдыздар теріс рентген сәулелерін шығарады;

- адам ағзасына «түрлі аурулардың дамуына» әсері

Өтінім:

- рентгендік талдау;

- рентгендік диагностика;

- рентгендік терапия;

- рентгендік топография;

- астрономия (зымырандар мен спутниктердегі күн мен жұлдыздардың рентген сәулелері; рентген сәулелері);

- кристалдар (зат қаңқасының ішкі құрылысының фотофильмдерінде жасау).

7. Гамма сәулесі.

Гамма сәулесін француз физигі Пол Виллард 1900 жылы ашқан. Гамма сәулелену рентгенге қарағанда анағұрлым үлкен күшке ие. Бір метрлік бетон қабаты мен қалыңдығы бірнеше сантиметр болатын қорғасын қабатынан өтеді.

Гамма ақауларын анықтау, рентген сәулелері арқылы өнімді бақылау.

Азық-түлікті сақтау.

Медициналық материалдар мен жабдықтарды зарарсыздандыру.

Сәулелік терапия.

Деңгей өлшегіштер.

Геологиядағы гамма-логия.

Ғарыш аппараттарын қондыру кезінде жер бетіне дейінгі қашықтықты өлшейтін гамма алтиметр.

Жарамдылық мерзімін ұзарту үшін дәмдеуіштерді, дәнді дақылдар, балық, ет және басқа өнімдерді гамма-стерильдеу.

Қорғаныс тиімділігі (яғни, оны өткізгенде гамма квантының жұтылу ықтималдығы) қабаттың қалыңдығына, заттардың тығыздығына және ондағы ауыр ядролардың (қорғасын, вольфрам) құрамына қарай артады.

Адамның электромагниттік өрістерін анықтайтын ең дамыған құрылғы - энцефалограф. Бұл мидың кортексіндегі электрлік белсенділіктің таралуын қалпына келтіру үшін, бастың айналасындағы және осы деректерден өрісті дәл өлшеуге мүмкіндік береді. Энцефалографтың көмегімен дәрігерлер көптеген ауруларды анықтайды.

Оқушылар кестені толтырады: жұмыс барысында студенттер кестені толтыру керек. Уақытты үнемдеу үшін кестелер таратылады.

Сұрақтар:

A) Радиотолқындардың түрлері және оларды қолдану (презентация «ЭМ сәулесі»).

B) Инфрақызыл сәуле, ашу және оны қолдану (презентация «Инфрақызыл сәуле»).

C) Көрінетін жарық, қолдану.

D) Ультракүлгін сәуле, ашу және оны қолдану (презентация «УК»).

E) Рентген сәулесі, ашу және оны қолдану (презентация «рентген»).

D) Гамма - сәуле, ашу және оны қолдану

Теориялық материал

Презентация

Таратпа материал

Сабақтың аяқталуы

Сабақ соңында оқушылар рефлексия жүргізеді:

- нені білдім, нені үйрендім

- нені толық түсінбедім

- немен жұмысты жалғастыру қажет

Үйге тапсырма: § 12.1.-12.5. Қайталауға

Е.Ж.-10сынып № 3.442.-3.446.(147-бет)

Ескерту:

G = топпен жұмыс

I = жеке жұмыс

W = толық сыныппен жұмыс жасау

E = оқушы тәжірибесі

D = мұғалімнің демонстрациясы

Т=мұғалімнің түсіндірмесі

(f) = қалыптастырушы бағалауға мүмкіндік беретін әрекет

 = қауіпсіздікті сақтау бойынша кеңес

Оқулық «Физика-10»

Есептер жинағы-10 сынып;

А.П.Рымкевич «Физика есептерінің жинағы» 9-11сыныптарға арналған ;

С.Тұяқбаев,Ш.Тынтаева,Ж.Бақынов «Физика есептер жинағы-10»

Үйге тапсырма:

Пысықтау сұрақтары №1-6

11 сыныпқа арналған физика оқулығы (Жаратылыстану –математика бағыты) Б.Кронгарт, В.Кем, Н. Қойшыбаев