Сабақтың тақырыбы: Электромагниттік толқындар шағылу. Герц тәжірибелері. Сабақтың мақсаты

1. 
   Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Герц тәжірибелерімен таныстырып солар жайлы түсінік қалыптастыру.
   
2. 
   Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
   
3. 
   Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.
   

1. Сәлемдесу;

2. Оқушыларды түгендеу;

3. Сынып болмесінің тазалығын тексеру;

4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);

5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

А) теориялық білімдерін тексеру.

Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру.

Б) есептерін тексеру.

Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша Герц тәжірибелерімен танысамыз.

1. 
   Фарадейдің қандай идеялары Максвелдің теориясында жалғасын тапты?
   
2. 
   Құйынды электр өрісінің көзі не?
   
3. 
   Өткізгіштік ток пен ығысу тогының ұқсастығы мен айырмашылығы неде?
   
4. 
   Потенциалдық және құйынды өрістердің айырмашылықтары қандай?
   
5. 
   Қандай толқынды электромагниттік толқын дейді?
   
6. 
   Электромагниттік толқынның таралу бағытын қалай анықтауға болады?
   

 Герц электромагниттік толқындары жоғары кернеу көзінің көмегімен вибраторда тез ай­нымалы тоқтың импульстар сериясын қоздыру арқылы шығарып алды. Вибратордағы электр зарядтарының тербелістері электромагниттік толқын туғызады. Бірақ вибратордағы тербелістерді жасайтын жалғыз ғана зарядтаулы бөлшек емес, үйлесімді түрде қозғалатыны өте көп электрондар жиынтығы. Электромагниттік толқында Е және В векторлары бір-біріне перпендикуляр және Е векторы вибратор арқылы өтетін жазықтықта жатады, ал В векторы осы жазықтыққа перпен­дикуляр. Толкындардың шығып таралу интенсивтігі вибратор осіне перпенди­куляр бағытта ең көп (максимум) болады. Өстің бойымен толқын шығып таралмайды.

Герц электромагниттік толқындарды, құрылысы толқын шығаратын вибратордың құрылысы сияқты вибратордың (резонатордың) көмегімен қабылдап тіркеді. Электромагниттік толқындардың айнымалы электр өрісі әсерінен қабылдаушы вибраторда тоқ тербелістері қоздырылады. Егер қабылдаушы вибратордың меншікті жиілігі электромагниттік толқынның жиілігімен дәл келсе, резонанс байқалады. Резонаторды толқын шығарушы вибраторға па­раллель орналастырса, онда резонатордағы тербелістер үлкен амплитудамен өтеді. Бұл тербелістерді Герц қабылдаушы вибратордың өткізгіштерінің өте кішкене аралығындағы ұшқындары бақылау арқылы аңғарған.

Герц электромагниттік толқындарды шығарып алып қана қойған жоқ, сонымен қатар олардың басқа толқындар тәрізді екендігін де байқады. Атап айтқанда, ол электромагниттік толқындардың металл табақтан шағылатынын және толқындардың қосылуын бақылады. Вибратордан келген толқынды металл табақтан шағылған толқынмен қосқанда, тербелістердің максимумы және минимумы пайда болады. Резонаторды жылжыта отырып, максимумдардың орнын табуға және толқын ұзындығын анықтауға болады.

Герц тәжірибелері Максвеллдің теориялық болжамдарының дұрыс екендігін ойдағыдай дәлелдеді.  

 Алайда электрмагниттік тербелістердің жиілігі үлкен болуы интенсивті (күшті) элек­тромагнит, толқындар шығарып алудың кепілі бола алмайды.

1 - сурет

2 – сурет

Конденсатор пластиналарының арасын біртіндеп алшақтатып (2-сурет), олардың аудандарын кішірейте отырып және сонымен бір мезгілде катушканың орам сандарын азайта отырып, жабық контурдан ашық контурға көшуге болады. Ақырында жай түзу сым шығады. Ашық тербелмелі контур дегеніміз осы. Герц вибраторының сыйымдылығы және индуктивтігі аз. Сондықтан тербелістер жиілігі ересен үлкен.

3 - сурет

4 – сурет

Әлгіндей контурда тербелісті қоздыру үшін Герцтің заманында былай істеген. Сымды ортасынан, кішкене ауа аралық қалатындай етіп (оны ұшқындық аралық дейді) кеседі (3-сурет). Содан кейін өткізгіштің екі бөлігін де жоғары потенциалдар айырымына дейін зарядтайды. Потенциалдар айырымы бір шекті мәннен артқан кезде ұшқын атып шығады да, тізбек тұйықталып, ашық контурда тербелістер өнеді (4-сурет).

Ашық контурда тербелістер екі себептен өшеді: біріншіден контурдың актив кедергісі бар болуынан, екіншіден, вибратор электромагниттік толқындарды шығарып таратады, осыдан энергия шығындалады. Тербелістер тоқтағаннан кейін, тоқ көзі екі өткізгішті қайыра зарядтайды да (ұшқындық аралықта тесіп өту басталғанға дейін), бәрі басынан бастап қайталанады.

Осы кезде ашық тербелмелі кон­турда өшпейтін тербелістер шығарып алу үшін, оны транзисторлы генератордың немесе басқа типті генераторлардың тербелмелі контурымен индуктивті байланыстырады.

 VІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.

§3.3 дайындық сұрақтарын талдау.

1. 
   Неліктен жабық тербелмелі контур электромагнитті толқынды шығарып тарата алмайды?
   
2. 
   Неге ашық вибраторда эм тербеліс кезінде толқын шығарылады?
   
3. 
   Герцтің эм толқынды қоздыру және тіркеу тәжірибелерін түсіндіріңдер?
   
4. 
   Таратқыш және қабылдағыш вибраторларда ұшқындық аралық қандай рөл атқарады?
   
5. 
   Қандай физикалық процестер эм толқын көзі болып табылады?
   

1. 
   Есептер шығарту: (3.3.1.)