Екі жіңішке саңылаулардан шығатын сәулелердің интерференциясын зерттеу

12 Екі жіңішке саңылаулардан шығатын сәулелердің интерференциясын зерттеу

Зертханалық жұмыстың әдістемелік нұсқауына сәйкес өлшеулер жүргізіп,төмендегі сұрақтарға жауап беру:

• 
  Егер интерференцияны бірдей қашықтықта орналасқан үш саңылаудан байқайтын болсақ, монитордан қандай бейне көрінеді?
  
• 
  Толқын ұзындықтары 0.5 мкм тең ультра дыбыс толқындары интерференцияланатын болса интерференциялық бейне қалай өзгереді?
  
• 
  Егер 1) жарықтандырғыштың интенсивтігін ұлғайтса; 2) бір саңылаудың ені екінші саңылаудікінен артық болса; 3) бір саңылаудың мөлдірлігі екінші саңылаудікінен аз болса интерференциялық максимумдердің арасындағы қашықтық өзгереді ме?
  

Машықтану сабақтарын жүргізудегі мақсат теориялық матриалдырды бекіту, есеп шығару дағдыларын қалыптастыру. «Оптика» пәні бойынша есептер шығаруды төмендегі ретпен жүгізу ұсынылады:

• 
  тақырып бойынша теориялық материалды оқу;
  
• 
  есеп шығару процесінде мазмұнын терең түсініп, оған байланысты құбылыстарды білумен қатар есепті шығарудың қарапаыйым да түсінікті жолдары іздестіріледі;
  
• 
  есептің мазмұнына сәйкес шығарылу жолдарына түсініктеме беретін схемалар, графиктер салынып, электр тізбегі құрастырылады;
  
• 
  есептің шарты қықаша жазырып, физикалық шамалардың өлшеу бірліктері БХЖ өрнектеледі;
  
• 
  физикалық тұрақтылардың мәндері сәйкес таблицалардан жазылып алынады;
  
• 
  шығару жолдарына қысқаша түсініктеме жазылады;
  
• 
  ізделіп отырған шама жалпы түрде шығарылады, яғни әуелі жұмыс формуласы қортылып, одан кейін формуланың дұрыстығы тексеріледі;
  
• 
  формуланың дұрыстығын тексеру үшін шамалардың бірліктері негізгі бірліктер арқылы өрнектеліп жазылады да теңдіктің екі жағының өлшем бірліктерінің дәл келуі анықталады;
  
• 
  шамалардың сан мәндері формулаға қойылып ,есептеулер жүргізіледі;
  

Көрсетілген әдебиеттер мен әдістемелік нұсқауларды қолданып курстың жеке тақырыптары бойынша есептер шығару мысалдары қарастырылады:

Тақырып бойынша есеп шығаруға қажет болатын төмендегі теориялық сұрақтарды қайталау:

• 
  Жарық ағыны,жарық энергиясы.Оларды өлшеу бірліктері;
  
• 
  Жарық күші,жарықталыну;
  
• 
  Жарқырау,жарықтылық;
  
• 
  Жарық бірліктері;
  
• 
  Жарық шамаларын өлшеу;
  

Төмендегі теориялық сұрақтарды оқып-білу:

• 
  когерент толқындар деп қандай тоқындарды айтады?
  
• 
  когерент көздер деген не?
  
• 
  Френель және Юнг тәжрибелерін сипаттаңыздар;
  
• 
  жолың оптикалық ұзындығы деген не?
  
• 
  интерференция мөлдір жұқа пластикада шағылған жарықта бақыланған кезде жарықтың күшею шарты;
  
• 
  интерференция мөлдір жұқа пластикада шағылған жарықта бақыланған кезде жарықтың әлсіреу шарты;
  
• 
  бірдей қалыңдық жолақтары деген не?
  
• 
  Ньютон сақиналары денен не?
  
• 
  Ньютон сақиналарында орталық дақ қай кезде жарық болады?
  
• 
  Интерференция мөлдір жұқа пластикада өткінші жарықта бақыланған кезде жарықтың күшею және әлсіреу шарттары;
  
• 
  бірдей көлбеулік жолақтары деген не?
  

Төмендегі теориялық сұрақтарды оқып-білу:

• 
  Гйюгенс–Френель принципін тұжырымдаңыздар;
  
• 
  Френельдің зоналар әдісінің мағнасы неде?
  
• 
  Френель зонасының ауданын есептеу формуласын жаз;
  
• 
  Френель зонасының радиусы есептеу формуласын жаз;
  
• 
  Френель және Фраунгофер дифракциялары деген не?
  
• 
  дифракциялық спектр мен призмалық спекртдің айырмашылықтарын түсіндіріңіздер;
  
• 
  дифракциялық торың дисперсиясы мен ажырату қаблеті деген ен?
  

Тақырып бойынша есеп шығаруға қажет болатын төмендегі теориялық сұрақтарды қайталау:

• 
  жұқа линзалар, оның формуласы, оптикалық күші;
  
• 
  Ньютон формуласы;
  
• 
  Аббе инварианттары деген не?
  
• 
  Лагранж-Гельмгольц теоремасын түсіндір;
  
• 
  Жарықтың сфералық бетте шағылуы мен сынуы;
  
• 
  оптикалық құралдардың сипаттамалары, олардың ажратқыштық қаблеті;
  

Тақырып бойынша есеп шығаруға қажет болатын төмендегі теориялық сұрақтарды қайталау:

Тақырып бойынша есеп шығаруға қажет болатын төмендегі теориялық сұрақтарды қайталау:

• 
  табиғи және поляризацияланған жарық деген не?
  
• 
  Малюс заңының өрнегін жазып, оны түсіндір;
  
• 
  анализатордан өткен жарық интенсивтігінің максимал және минимал болу шарттарын көрсет;
  
• 
  кәдімгі және ерекше сәулелер деген не?
  
• 
  Николь призмасындағы сәулелер жолы;
  

Тақырып бойынша есеп шығаруға қажет болатын төмендегі теориялық сұрақтарды қайталау:

• 
  спектр деген не?
  
• 
  призмадан өткен жарықтың ауытқуын сипаттайтын шаманың формаласын жаз;
  
• 
  монохромат сәуле деген не?
  
• 
  фазалық және топтық жылдамдықтар деген не?
  
• 
  жұтылу коэффициентінің физикалық мағнасы қандай?
  
• 
  лайқа ортада жарықтың шашарау құбылысының механизмін түсіндір;
  

Тақырып бойынша есеп шығаруға қажет болатын төмендегі теориялық сұрақтарды қайталау:

• 
  абсолют қара дене деп қандай денені айтамыз?
  
• 
  Кирхгоф заңын тұжырымдаңыз;
  
• 
  Сәуле шығарудың Стефан-Больцман және Виннің ығысу заңының өрнектерін жазыңыз;
  
• 
  Планк гипотезасының мәні неде?
  

• 
  жарық кванттары деген не?
  
• 
  «ультракүлгіндік апат» деген не?
  

• 
  маталдан бөлініп шығатын фотоэлектрондардың саны қандай шамаға тәуелді болады?
  
• 
  фотоэлектрондардың жылдамдығы қандай шамаға тәуелді болады?
  
• 
  сыртқы фотоэффект деген не?
  
• 
  Эйнштейн теңдеуін жаз; Мағнасын түсіндіріңіз;
  
• 
  Жарықтың кванттық қасиеттер туралы айтып беріңіз;
  
• 
  Жарық қысымы қалай пайда болады?
  
• 
  Комптон құбылысын түсіндіріңіз;
  
• 
  Комптон эффектісінде шашыраған сәулелердің толқын ұзындықтар айырымы негебайланысты өзгереді?
  
• 
  фотонның импульсінің, энергиясының, массасының формуласын жазыңыз;
  

Тақырып бойынша есеп шығаруға қажет болатын төмендегі теориялық сұрақтарды қайталау:

• 
  жарық жылдамдығын өлшеу әдістері;
  
• 
  жарықтың фазалық және топтық жылдамдықтары;
  
• 
  Доплер құбылысы;
  
• 
  Физо тәжрибесі;
  
• 
  Майкельсон тәжрибесі;
  

СОӨЖ жұмыстарын ұйымдастыру:

- Тақырып бойынша типтік есептер шығару. Есептің мазмұнына сәйкес қоданылатын заңдар мен шамалардың ара қатынасы анықталады. Орындалатын іс-әрекеттердің логикалық байланысы тағайындалады.

- Студенттер орындаған лабораториялық жұмыстардың нәтижелерін,

өңдеу әдістерін талдау. Шамалардың физикалық мағанасын айқындау. Өлшеу нәтижелерін график арқылы көрсету. Алынған графиктер арқылы басқа физикуалық шамаларды өрнектеп, байланыстарын тағайындау.

- Студенттердің пәннің жеке тақырыптарды меңгеру нәтижелерін тексеру, яғни білімдерді бағалау (тест бақылау, жазбаша жұмыс).

- Компьютерлік технологиялардың мүмкіндіктерін қолдану. Тақырыптарды меңгеру виртуаль компьютерлік демострациялар арқылы көрсетілетін электрондық оқулықтарды қолдану. Есептердің шығару жолдарын айқындайтын электрондық жетекшілірдің көмегін қолдану, яғну үйрету – көмекші программаларды пайдалану.

Студент СОӨЖ жұмыстарын орындау және өткізу графигіне сәйкес, әдебиеттер мен әдістемелік нұсқауларды қолданып, курстың жеке тақырыптары бойынша төмендегі тапсырмаларды орындайды:

1 Фотометрия

2 Когеренттілік. Когерентті тербелістерді алу жолдары

3 Френельдің зоналар әдісі

4 Фраунгофер дифракциясы

5 Кеңістік құрылымдарындағы дифракция

6 Геометриялық оптика негіздері. Оптикалық жүйелер

7 Жарық поляризациясы.Жарықтың анизотропиялық орталарда таралуы

8 Поляризацияланған сәулелердің интерференциясы

9 Жарықтың затпен әсерлесуі

10 Жасанды анизотропия. Поляризация жазықтығының бұрылуы

11 Жарық дисперсиясы

12 Жарықтың жұтылуы.Жарықтың шашарауы

13 Жылулық сәуле шығару

14 Жарықтың әсері. Фотоэффект

15 Кванттық электроника
«Оптика» пәні бойынша СӨЖ өткізуге арналған әдістемелік нұсқау

Студенттерге физикадан берілетін жеке үй тапсырмасы олардың осы пән бойынша орындайтын өзіндік жұмысының бір түрі болып табылады. Студентердің өзіндік жұмысы деп, олардың оқытушының тапсырмасымен және бақылауымен, бірақ оның қатысуынсыз, ол үшін арнайы бөлінген уақыт ішінде орындайтын жұмысын түсінеді. Мұнда студенттер ақыл-ой жігерін қолдана және ой мен қимыл әрекеттерін қандай да бір формада (мысалы, есеп шығарғанда оның мазмұнын талдау, мазмұнды қысқа ұтымды тәсілмен жазу, шешудің оңтайлы әдісін таңдап алу және т.б.) білдіре отырып қойылған мақсатқа саналы жетуге ұмтылады.

Біз студенттерге «Оптика» пәні бойынша жеке үй тапсырмасы ретінде теориялық сұрақтармен қатар физикалық есептер ұсынамыз. Мұнда студенттердің тапсырманы өз бетімен орындау дәрежесін арттыру мақсатында олардың әрқайсысына мүмкіндігінше әр түрлі есептерді береміз.

Студенттерге есептер шығартудағы мақсаттар мыналар: жаңа білімдерді меңгерте отырып, білімді өз бетімен игеру іскерлігін қалыптастыру, білімді пысықтау және анықтау, білімді практикада қолдану іскерлігін қалыптастыру, практикалық сипатты іскерліктері мен дағдыларын қалыптастыру, шығармашылық сипатты іскерліктер мен дағдыларды қалыптастыру.

Студент шығарған есепті бағалау өлшемін (критериін) анықтау үшін физика есептерін жіктеу (классификациялау) керек.

Физика есептері мына белгілер бойынша жіктеледі: мазмұн, мақсат, мәселені зерттеу тереңдігі, шешу тәсілдері , шарттың берілу тәсілдері, күрделілік дәрежелері және т.б.

Студенттер шығарған жеке үй тапсырмасын бағалау өлшемінің негізіне осы белгілердің бәрін алуға болады: физикалық құбылыстың негізгі мәселесінің мазмұнын құрайтын физикалық шамалардың,

заңдардың молырақ қамтылуы; есептердің проблемалық (шығармашылық) деңгейі; мәселенің тереңірек талданып зерттелуі; шешу тәсілдерінің ең оңтайлысын таңдап алуы және т.б.

Әр студент орындайтын жеке үй тапсырмасына (бір жеке үй тапсырмасында физиканың бір бөлімі бойынша берілген 3-5 есеп болуы мүмкін) қойылатын максимал және миниамал баллдар силлабуста көрсетіледі. Әрбір жеке есептің шығарылуы бір есепке қатысты осы баллдар аралығында және айтылған өлшемдер (критерилер) бойынша бағаланады, сосын бүкіл тапсырмаға максимал және минимал баллдардың аралығында тиісті балл беріледі.

Максимал балл мысалы, «5» балл қатесіз және кемшіліксіз немесе бір ғана болымсыз кемшілікпен шығарылған есепке қойылады. Одан төменгі балл, мысалы «4» балл толық шығарылған, бірақ бірден аспайтын дөрекі емес және бір болымсыз қатемен немесе болымсыз қателер екіден аспаған жағдайда қойылады.

Одан төменгі балл мысалы «3» балл студент есептің тең жартысынан астамын дұрыс шығарғанда немесе дөрекі қатесі екіден (немесе дөрекі қатесі бірден және дөрекі емес қатесі бірден, сондай-ақ болымсыз қатесі бірден) аспаған жағдайда қойылады.

Тапсырма минимал баллдан төмен балмен бағаланған жағдайда ол студентке қайта шығару мақсатында қайтарылып беріледі.

Егер кейбір есептерді студенттің өз бетімен шығарғандығы күдік туғызса, онда одан оқытушы есепті қалай шығарғандығын түсіндіріп беруін талап ете алады. Бағаға көңілі толмаған студент оған қатысты оқытушыға тілегін білдіруіне болады.

Студент СӨЖ тапсырмалары мен оларды орындау графигіне сәйкес төмендегі тапсырмаларды орындап тексеруге беруге міндетті:

«Жарық шамаларын өлшеу әдістері» 15.54; 15.56; 15.58; 15.60; 15.62;

«Электромагниттік сәуле шығарудың калссикалық теориясы»

«Жарық көзі өлшемінің интерференцияға тигізетін әсері.Кеңістіктік когеренттілік» 16.5; 16.7; 16.9; 16.11; 16.13;

«Дифракциялық торлардың түрлері» 16.36; 16.37; 16.38; 16.39; 16.40;

«Голографияның қолданылуы»

«Телескоп пен микроскоптың ажырату қабілеті» 15.48; 15.49;15.50;15.51;

«Поляризация жазықтығының магниттік айналуы» 16.59; 16.61; 16.63; 16.65; 16.67;

«Молекулалық рефракция»

«Комбинациялық шашырау» 19.29; 19.30;19.31;

«Жарық көздері» 15.63; 15.64;15.69;

«Жарықтың қысымы» 19.23; 19.25; 19.27;

«Лазерлердің түрлері. Лазерлердің қолданылуы»

«Люминесценттік талдау»

«Жарықтың фотохимиялық әсері»