Сабақтың тақырыбы: Фотоэффект. Фотоэффектіні қолданылу. Фотон. Сабақтың мақсаты
жүктеу/скачать 0,53 Mb.
|
Жауаптары: 1. инфрақызыл; 2. магнитосфера; 3. инфрақызыл; 4. ультракүлгін; 5. рентгендік; 6. инфрақызыл; 7. Рентген; 8. ультракүлгін; 9. 10-8; 10. рентгендік. Есеп шығару. Егер рентген түтігінің рентген спектріндегі ең «қатты» сәулелерінің жиілігі 1019 Гц болса, рентген түтігі қандай кернеумен жұмыс істейді? (ФЕЖ, №1128 - есеп) Рентген спектріндегі минимал толқын ұзындығын анықтау үшін 1,24/U формуласын пайдаланады (мұндағы -нанометрмен өрнектелген минимал толқын ұзындығы, нм, U-түтіктегі киловольтпен алынған кернеу, кВ). Осы формуланы қорытып шығару керек. Егер түтіктің анодтық кернеуі 20 кВ болса, рентген сәуле шығарудығ минимал толқын ұзындығы қандай? (ФЕЖ, №1129 - есеп) 50 кВ кернеумен жұмыс істейтін және 2 мА ток тұтынатын рентген түтігі секундына 5*1013 фотон шығарады. Сәуле шығарудың орташа толқын ұзындығы 0,1 нм деп есепетеп, түтіктің ПӘК-ін табу керек, яғни рентген сәуле шығарудың қуаты тұтынатын ток қуатының қанша процентін құрайтынын анықтаңдар. V. Қорытындылау. Өтілген тақырыпты қорытындылау: тест арқылы 1)Рентген сәулесін ашқан қай ғалым? а) Ньютон в) Максвелл с) Рентген д) Эйнштейн 2. Рентген сәулесін қай жылы ашты? а) 1805ж в) 1895ж с) 1896ж д) 1835ж 3) Рентген сәулесінің қолданысы қай жерде? а) медицинада в) құрылыста с) ауылшаруашылықта д) дұрыс жауабы жоқ 4) Рентген сәулесін қандай арнаулы қондырғыда аламыз? а) осциллограф в) сәулелік түтіктерде с) рентгендік түтіктерде д) камертон 5) Рентген сәулесінің ашылу құрметіне қандай сыйлық берілді? а) нобель в) кубок с) оскар д) ештеңе берілмеді 6) Құймалардағы ақаулардағы, рельстердегі сызаттарды табу, пісірілген жіктердің сапасын анықтау т. б. қандай әдіске жатады? а) флюрография в) дефектоскофия с) томография д) сәулелік терапия 7) Рентгендік сәулелер қандай сәулелерге жатады? а) инфрақызыл в) электромагниттік с) ультракүлгін д) гамма сәуле 8) Рентген сәулесінің зияны бар ма? а) бар в) жоқ с)белгілі дәрежеде д) білмеймін 9) Рентген сәулесі қандай сәулелердің аралығында жатады? а) ультракүлгін мен гамма сәулелердің в) ультракүлгін мен инфрақызыл сәулелердің с) ультракүлгін мен ақ жарық сәулелердің д) инфрақызыл мен гамма сәулелердің 10) Рентген сәулесіне қандай қасиеттер тән? а) кейбір заттарда жарқыл туғызады және фотоқағазды қарайтады в) көзге көрінбейді с)катод сәулелері д) фотоқағазды қарайтады VІ. Оқушыларды бағалау. VІІ. Үйге тапсырма: §6.7, интернет арқылы қосымша мәлімет жинау. Пәні: физика Сыныбы: 11 Сабақ: 44 Мерзімі: Сабақтың тақырыбы: Практикалық жұмыс №11. Сабақтың мақсаты: Білімділік: Жарық кванттары тарауын оқушы ойында қалыптастыру, тірек білімдерін бекіту. Дамытушылық: Күнделікті тіршіліктен мысалдар келтіру арқылы есептер шығару, тірек білімдерін негіздеп дамыту. Тәрбиелік: Оқушылардың мақсатқа жету барысында жауапкершіліктерін жетілдіру, тазалыққа, мәдениеттілікке, еңбекқорлыққа тәрбиелеу. Сабақтың әдісі: сұрақ-жауап, практикалық. Көрнекіліктер: компьютер, тапсырмалар, плакаттар, оқулықтар, есептер жинағы. Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру кезеңі. ІІ. Үй тапсырмасын тексеру. Сәйкестікті тап.
№1 Бер: ХБЖ: Талдау: Шешуі: Е=5 эВ =8*10-19Дж Е=р*с р=8*10-19/3*108=2,7*10-27кг*м/с. Т/к: р р=Е/с №2 Бер: Талдау: Шешуі: р =0,2 Па І=ω*с р=8*10-19/3*108=2,7*10-27кг*м/с. ρ=0,6 р=ω(1+ρ) І=(0,2/(1+0,6))*3*108=37,5 мВт/м2. Т/к: І ω=р/(1+ρ) І=(р/(1+ρ))*с №3 Бер: Талдау: Шешуі: N =6 Вт S=10 см2 ρ=0,6 Т/к: р
Бер: Талдау: Шешуі: N =6 Вт
S=10 см2 ρ=0,6
Т/к: р №5 Бер: Талдау: Шешуі: N =6 Вт S=10 см2 ρ=0,6 Т/к: р
ІV. Бекіту. V. Қорытындылау. VІ. Бағалау. VІІ. Үйге тапсырма: «Жарық кванттары» тарауын қайталау. Пәні: физика Сыныбы: 11 Сабақ: 43 Мерзімі: Сабақтың тақырыбы: Жарықтың кванттық табиғатын растайтын тәжірибелер. Жарықтың табиғатының корпускулалық-толқындық бірлігі. Сабақтың мақсаты: Білімділік: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Жарықтың кванттық қасиетін растайтын тәжірибелермен жарықтың корпускулалық-толқындық табиғатының біртұтастығымен таныстырып солар туралы түсінік қалыптастыру. Дамытушылық: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау. Тәрбиелік: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу. Сабақтың әдісі: ауызша, жазбаша, сұрақ-жауап, кітаппен жұмыс. Сабақтың түрі: Жаңа материалды меңгерту, жалпылау Көрнекіліктер: компьютер, видео тәжірибе, тапсырмалар, плакаттар, оқулықтар. Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру кезеңі. Оқушылармен сәлемдесу, сыныпты түгендеу. ІІ. Үй тапсырмасын тексеру. Рентгендік сәулелену дегеніміз не? Тежелуші рентген сәулеленудің қысқа толқынды шекарасы деген не? Кванттық теория тұрғысынан жарық қысымын қалай түсіндіруге болады? ІІІ. Жаңа материалды меңгерту. Геометриялық оптикада жарық сәулелерінің бағыты ғана зерттеледі. Жарықтың таралу процесінің уақытқа байланысты қалай өтетіні жөніндегі мәселе геометриялық оптика көлеміне кіреді. Жарықтың қасиеті және оның затпен өзара байланысы физикалық (толқын) оптикада толығырақ қарастырылады. Біз бұл тарауды жарық жылдамдығын қалай өлшегені жөніндегі әңгімеден бастаймыз. Қосқышты басьш қалсақ, жарқ етіп бөлме іші жарыққа толады. Жарықтың қабырғаларға жетуіне уақыттың мүлде керегі жоқ сияқты. Жарық жылдамдығын анықтау үшін толып жатқан тәжірбелер жүргізілген. Ол үшін жарық сигналының алыс ара қашықтықтарға (бірнеше километрге) таралу уақыты дәл сағатпен өлшемек болған. Бірақ бұдан еш нәтиже шықпады. Жарықтың таралуына мүлде уақыт кетпейді, жарық қандай ара қашықтыққа болсын лезде жетеді деп ойлайтын болды. Алайда олай емес, жарықтың жылдамдығы шектеулі больш шықты, ақырында ол жылдамдық та өлшенді. Корпускулалық-толқындық дуализм Ғалымдар жарықты бөлшектер ағыны деп түсіндіруге мәжбүр болды. Бұл Ньютонның корпускулалық теориясына қайта оралу сияқты болып көрінуі мүмкін. Алайда жарықтың интерференциясы мен дифракциясы оның толқындық қасиеті бар екенін толық дәлелдейтінін үмытпау керек. Жарықтың өзіндік дуализм (екіжақтылык,) қасиеті бар. Жарықтың таралуы кезінде оның толқындық қасиеттері, ал заттармен әсерлескенде (сәуле шығаруда және жұтылуда) корпускулалық қасиеттері байқалады. Осының бәрі, әрине, таңдандырарлық және әдетгегіден өзгеше. Оның қалай болатынын көрнекі түрде көз алдымызға мүмкін емес. Алайда ол факт. Микродүниедегі процестерді толық көрнекі түрде көз алдымызға елестету мүмкіндігі бізде жоқ, өйткені олар адамзаттың миллиондаған жылдар бойы бақылап, негізгі заңдары XIX ғасырдың аяғына қарай тұжырымдалған, макроскопиялық құбылыстардан мүлде басқаша. Бертін келе екі жақтылық қасиет электроңдарда да, басқа элементар бөлшектерде де ашылды. Атап айтқанда, электронның корпускулалық қасиеттерімен бірге толқындық қасиеттері де бар. Электрондардың дифракциясы мен интерференциясы байқалады. Микрообъектілердің мұндай дағдыған тыс қасиеттерін микробөлшектер қозғалысының қазіргі теориясы - кванттық механиканың жәрдемімен түсіндіріледі. Мұнда Ньютон механикасын пайдалануға болмай қалады. Бірақ кванттық механиканы оқып-үйрену физиканың мектептік курсынын көлемінен шығып кетеді. Фотон - тыныштық массасы мен электр зарядынан айырылған элементар зарядынан айырылған элементар бөлшек, бірақ оның энергиясы мен импульсі бар. Бұл зарядталған бөлшектер арасындағы өзара әсерлесуді жүзеге асыратын электромагниттік өрістің кванты. Электромагниттік энергияны жеке үлестермен жұту және шығару - электромагниттік өрістің корпускулалық қасиеттерінің көрініс беру болып табылады. Корпускулалық-толқындық дуализм — микроскопиялық деңгейде көрінетін материянын жалпы (ортақ) қасиеті. ІV. Бекіту. Неліктен кванттық теория бойынша жарықтың интенсивтігі өте аз болғанда, флуктуация бақылануы тиіс? Жарық табиғатына деген көзқарас қалай дамыды? Жарықтың толқындық қасиеті қандай тәжірибелерде айқын байқалады? Жарықтың кванттық қасиеттері қандай құбылыстарда байқалады? Есептер шығарту. 6.9.1-6.9.2 V. Қорытындылау. VІ. Бағалау. VІІ. Үй тапсырмасын беру: §6.9, 6.10. Есептер шығарту. 6.9.3-6.9.4. Пәні: физика Сыныбы: 11 Сабақ: 45 Мерзімі: Сабақтың тақырыбы: Сызықтық спектрлер. Сабақтың мақсаты: Білімділік: Оқушыларда спектрлер және спектрлік анализ ұғымын қалыптастыру, оқушылардың эксперименттік дағдыларын дамытуды жалғастыру. Дамытушылық: Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту, бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасай білуге баулу. Жаңа білімді қолдану дағдысын дамыту, ақылға салу дағыдысын қалыптастыру. Тәрбиелік: Жауапкершілікті сезіне отырып жұмыс жасауға, өз жолдасының пікірін тыңдауға тәрбиелеу. Сабақтың әдісі: ауызша, жазбаша, сұрақ-жауап, кітаппен жұмыс. Сабақтың түрі: Жаңа материалды меңгерту, жалпылау Көрнекіліктер: компьютер, видео тәжірибе, тапсырмалар, плакаттар, оқулықтар. Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру кезеңі. Оқушылармен сәлемдесу, сыныпты түгендеу. ІІ. Жаңа тақырыпты меңгерту. Сиретілген газдар немесе кез келген химиялық элементтің буларын қыздырғанда жарық шығара бастайды. Егер осы жарықтың жіңішке шоғын призма арқылы өткізіп, спектрге жіктейтін болса, әр түсті, жіңішке жарқыраған айқын сызықтар көрінеді (түрлі-түсті қосымадағы 7,8-суреттер). Осындай сызықтардың жиынтығын сызықтық спектр деп атайды. Зерттеулер әр газдың тек өзіне ғана тән сызықтық спектрі болатынын көрсетті. Спектрдің әрбір сызығына қандай да бір нақты толқын ұзындығы, яғни жиілік сәйкес келеді. Олай болса, сиретілген газдар тек толқын ұындықтары (жиіліктері) белгілі бір нақты мәндерге тең электро-магниттік толқындар ғана шығарады. Heгe бұлай? He себепті берілген газдың спектрі жиіліктердің ν1,ν2,ν3... дискретті мәндерініңжиынтығынан тұрады? Бұл мәндер немен анықталады? Бұл маңызды сұрақтарға жауапты атомдардың ішкі құрылымынан іздеу керек. Себебі кез келген сиретілген газ молекулалары жеке атомдардан тұрады, сондықтан сәулелену атомдардың ішінде жүретін процестерге байланысты болуы керек. Барлық сызықтық спектрлердің ішіндегі ең қарапайымы сутегінің спектрі. Спектрдің көрінетін бөлігі небары төрт сызықтан тұрады. Сондықтан тәжірибе жүзінде ең толық зерттелген — осы сутегінің спектрі. Тәжірибелердің нәтижелерін зерделей отырып швейцариялық ғалым Бальмер сутегі спектрінің көрінетін бөлігіндегі барлық сызықтардың жиілігін анықтайтын формуланы тапты: ν=R(1/22-1/n2), мұндағы R = 1,0968 • 10−7м−1 — Ридберг тұрақтысы, n = 3, 4, 5, 6, ... . Бұл — Бальмер формуласы. Бальмер формуласымен анықталатын спектрлік сызықтардың бір-бірінен өзгешелігі n-нің мәнінде, ал олардың жиынтығы Бальмер сериясы деп аталады. Кейінірек сутегі спектрінің ультракүлгін және инфрақызыл бөліктерінен тағы бірнеше сериялар табылды. Бұл сериялардағы сызықтардың жиіліктерін де Бальмер формуласына ұксас өрнектермен анықтауға болады. Барлық сериялар үшін жазылған өрнектерді біріктіре отырып, Бальмер мынадай жалпы формула жазды: ν=R(1/m2-1/n2), мұндағы m = 1,2,3,..., n = (m+1), (m+2), (m+3)...[1]
Спектр деп .... Үзіліссіз спектр деп... Сызықтық спектр деп .... Жолақ спектр деп .... Шығару спектрі деп .... Жұтылу спектрі деп .... Спектрлік анализ деп .... ІV. Қорытындылау. V. Бағалау. VІ. Үйге тапсырма: §7.1. 2. Үй тапсырмасын сұрау өткен тақырып бойынша оқушылардың білімін тексеру-15 минут: Оқушылардың өзіндік ізденіс жұмыстары: Люминесценттік анализдің медицинада қолданылуы. Люминесценцияның басқа да түрлері туралы материалдар жинақтап, анықтамасын жазу. 3. Сабақтың жаңа тақырыбын хабарлау, мақсатын қою: Оқушыларға сабақтың тақырыбы мен мақсаты хабарланып, тақырып тақтаға жазылады. 4. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтар: Спектрдің түрлері. Спектрлік анализ. 5. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтардың қысқаша түсінігі - 40 минут Жарық - бұл толқын ұзындығы 4*10-7-8*10-7 м болып келген электромагниттік толқындар. Электромагниттік толқындар зарядталған бөлшектердің үдемелі қозғалысы кезінде шығарылады. Бұл зарядталған бөлшектер заттары құрайтын атомдардың құрамына енді. Атом сәуле шығара бастауы үшін, оған белгілі мөлшерде энергия берілуі керек. Атом сәуле шығарғанда қабылданған энергияны жұмсайды, сондықтан заттың үздіксіз жарық шығаруы үшін оның атомдарына сырттан үздіксіз энергия ағыны келіп тұруы керек. Жылулық сәуле шығару. Сәуле шығарудың ең қарайым және көп тараған түрі-жылулық сәуле шығару, мұнда жарық шығаруға жұмсалған атом энергиясы сәуле шығарушы дене атомдарынын (немесе молекулаларының) жылулық қозғалысының энергиясы есебінен компенсацияланады. Неғұрлым дененің температурасы жоғары болса, атомдар соғұрлым жылдам қозғалады. Шапшам атомдар (немесе молекулалар) бір бірімен соқтығысқанда, олардың кинетикалық энергиясының бір бөлігі атомдардың қозу энергиясына айналады, ал бұлар содан кейін жарық шығарады. Күннің сәуле шығаруы - бұл жылулық сәуле шығару. Кәдімгі қыздыру шамдарыда жарықтын жылу көзі болып табылады. 6. Жаңа материалды бекіту – 10 минут 1. Бекіту сұрақтары: Спектр деп .... Үзіліссіз спектр деп... Сызықтық спектр деп .... Жолақ спектр деп .... Шығару спектрі деп .... Жұтылу спектрі деп .... Спектрлік анализ деп .... Тест жұмысы: 10 сұрақтан тұрады. Қосымша тіркелген. 7. Сабақты қорытындылау-5 минут: Оқушылардың жаңа сабақта алған білімдерін пысықтау, сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды мадақтау. 9. Үй тапсырмасы-5 минут: Оқушылардың өзіндік ізденіс жұмыстары: Спектрлік анализдің медицинада қолданылуы. Шаш пен тырнақтың спектрлік анализі. Сабақтың тақырыбы: Атомның құрылысы. Резерфорд тәжірибелері. ІІ. Сабақтың мақсаты: а) білімділік: Оқушыларда атомның құрылысы туралы ұғым қалыптастыру, оқушылардың эксперименттік дағдыларын дамытуды жалғастыру. б) ой-өрісін дамытушылық: Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту, бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасай білуге баулу. Жаңа білімді қолдану дағдысын дамыту, ақылға салу дағыдысын қалыптастыру. в) тәрбиелік: Жауапкершілікті сезіне отырып жұмыс жасауға, өз жолдасының пікірін тыңдауға тәрбиелеу. ІІІ. Сабақтың типі: құрама сабақ. ІV. Сабақтың түрі: теориялық. V.Сабақтың өткізілу әдістері: түсіндіру, жазбаша. VІ. Сабақтың көрнекілігі: презентация, электрондық кітапша. Пән аралық және пән ішілік байланыс Қамтамасыз ететін пән және тақырыбы: химия Қамтамасыз етілетін пән және оның тақырыбы: Сабақтың барысы: 1. Ұйымдастыру кезеңі: Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру, дәрісхананың тазалығы, сабаққа дайындығына назар аудару-5 минут. 2. Үй тапсырмасын сұрау өткен тақырып бойынша оқушылардың білімін тексеру-15 минут: Оқушылардың өзіндік ізденіс жұмыстары: Фотосинтез және фотографиялық процесс Есеп шығару: А.П.Рымкевичің «Физика есептерінің жинағы» № 1117, 1118, 1123, 1126 3. Сабақтың жаңа тақырыбын хабарлау, мақсатын қою: Оқушыларға сабақтың тақырыбы мен мақсаты хабарланып, тақырып тақтаға жазылады. 4. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтар: Атомның құрылысы. Резерфорд тәжірибелері. Атомның планетарлық моделі. 5. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтардың қысқаша түсінігі - 40 минут ХІХ ғасырдың аяғына дейін атом бөлінбейді деген ұғым қалыптасты. Алайда, ХІХ ғасырдың аяғы ХХ ғасырдың басында физика саласында ашылған радиоактивтілік құбылыс, рентген сәулелері тәрізді жаңалықтар атомның өте күрделі бөлшек екенін дәлелдеді. 1879 жылы Дж.Томсон сиретілген газдарға электр зарядын және фотоэффектіні зерттеу бойынша жүргізілген тәжірибелердің нәтижесінде затты қыздырғанда немесе оны ультракүлгін жарықпен сәулелендірілгенде кез келген химиялық элементтің атомдарының бірдей теріс зарядты бөлшектердің бөлініп шығатынын тағайындады. Осы бөлшектер электрондар деп аталады. Электрондардың электр зарядын алғаш рет Р.Мелликен 1909 жылы тәжірибе жүзінде дәлелдеді және өлшеді. Бұл барлық электрондар үшін бірдей болып шықты. Электронның ашылуы және электрондардың кез келген элемент атомдарының құрамында бар екенін тағайындалуы атомдарының күрделілігін бірәінші дәлелдемесі болды.
Атомның планетарлық моделін кім жасаған? (Резерфорд) Зат неден тұрады? (молекула, атом, протон, нейтрон, электрон) Атом дегеніміз не? (Бөлінбейтін бөлшек) Атом заряды қандай? (бейтарап) Ядроны құрайтын бөлшек туралы не білесің? (протон-оң, нейтрон- нейтрал) Заттың агрегаттық күйлерінің ерекшеліктерін ата. Өмірден мысалдар келтіру. 7. Сабақты қорытындылау-5 минут: Оқушылардың жаңа сабақта алған білімдерін пысықтау, сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды мадақтау. 8. Оқушылардың білімін және сабаққа белсенділігін бағалау-2 минут
9. Үй тапсырмасы-5 минут: 1. Оқушылардың өзіндік ізденіс жұмыстары: Фотосинтез және фотографиялық процесс 2. Есеп шығару: А.П.Рымкевичің «Физика есептерінің жинағы» № 1117, 1118, 1123, 1126 Сабақтың тақырыбы: Атомдардың сәуле шығару және сәуле жұту спектрлері. Бор пастулаттары. Сабақтың мақсаты: Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Атомдардың сәуле шығару және сәуле жұту спектрлері мен Бор пастулаттары туралы негізгі ұғымдармен таныстырып солар жайлы түсінік қалыптастыру. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу. Сабақтың түрі:жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау Сабақтың әдіс-тәсілдері: Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс. Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер, Сабақтың барысы: І. ДК. Ұйымдастыру кезеңі: 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. ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау. А) теориялық білімдерін тексеру. Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру. Б) есептерін тексеру. ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою. Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша атомдардың сәуле шығару және сәуле жұту спектрлерімен Бор пастулаттарымен танысамыз. Қандай элементтер радиоактивті элементтер дейді? Радиактивті сәулелену дегеніміз не? Атомның планетааралық моделі қандай тәжірибеге негізделген? Атом ядросының құрамы қандай? V. ДК.Жаңа материалды меңгерту: Табиғаттағы процестер туралы кванттық түсініктерді одан әрі дамыта отырып, 1913 ж. Данияның ұлы физигі Нильс Бор физиктерді ойландырған өте қиын жағдайдан шығарудың жолын тапты. Бордың еңбегіне сүйенген Эйнштейн, оны "ақыл-ой саласындағы жоғары музыкалық дарын" деп бағалады. Бір-біріне дара жатқан тәжірибе деректеріне сүйене отырып, Бор данышпандық түйсіктің жәрдемімен істің мәнін дұрыс аңғарды. Бор постулаттары. Бор жүйелі атом теориясын берген жоқ. Ол жаңа теорияның негізгі қағидаларын постулаттар түрінде тұжырымдап берді. Сонымен бірге классикалық физиканың заңдарынан да ол қол үзген жоқ. Дәлірек айтқанда, жаңа постулаттар классикалық физикада рұқсат етілетін қозғалысқа кейбір шектеулер ғана қойды. Осыған қарамастан, Бор теориясының табысы айтарлықтай болып, Бордың теорияны дамытудың дұрыс жолын тапқандығы барлық ғылымдарға айқын болды. Осы жол кейіннен микробөлшектер қозғалысының тыңғылықты теориясы — кванттық механиканың шығуына себепші болды. Бордың бірінші постулатында былай делінген: атомдық жүйе тек ерекше стационар немесе кванттық күйлерде ғана болады, олардың әрқайсысына белгілі бір энергия Еn сәйкес келеді. Стационар күйде атом сәуле шығармайды. Бұл постулат қозғалыстағы электрондардың энергиясы кез келген мән қабылдайды дейтін классикалық механикаға тікелей қайшы келеді. Ол Максвеллдің электродинамикасына да қайшы келеді, себебі электрондар электромагниттік толқынды шығармай-ақ, үдемелі қозғала алатындығын айтады. Бордың екінші постулатына сәйкес, атом үлкен энергиялы Ек стационар күйден аз энергиялы Еn стационар күйге өткенде жарық шығарылады. Шығарылған фотонның энергиясы атомның стационар екі күйдегі энергияларының айырымына тең: (2) Бұдан сәуле шығару жиілігін былай өрнектеуге болады: . (3) Жарықтың жұтылу кезінде атом энергиясы аз стационар күйден энергиясы көп стационар күйге өтеді. Екінші постулат та Максвеллдің электродинамикасына қайшы, өйткені сол постулатқа сәйкес шығарылған жарықтың жиілігі электрондардың қозғалыс ерекшеліктерін сипаттамайды, тек атом энергиясының өзгерісін ғана көрсетеді. Бор өзінің постулаттарын қарапайым атомның сутегі атомының теориясын жасау үшін қолданды. Негізгі мақсат сутегі шығаратын электромагниттік толқындардың жиіліктерін табу болды. Бұл жиіліктерді, егер атом энергиясының стационар мәндерін анықтау ережесі бар болса, екінші постулат негізінде табуға болды. Бордың бұл ережені (кванттау ережесі деп аталатын) тағы да постулаттауына тура келді. Бор жасаған сутегі атомының моделі. Жарықтың жұтылуы Ньютон механикасының заңдарын және мүмкін болатын стационар күйлерді иеленетін кванттау ережесін пайдаланып, Бор электрон орбиталарының қажетті радиустары мен стационар күйлер энергиясын есептеп шығара алды. Орбитаның ең кіші радиусы атомның өлшемдерін анықтайды. 1, а, б-суреттерде стационар күйлер энергиясы (электрон-вольтпен есептелген) вертикаль осьтерге өлшеп салынған. Бордың екінші постулаты стационар күйлер энергиясының белгілі мәндері бойынша сутегі атомы шығаратын сәуленің жиілігін есептеп шығаруға мүмкіндік берді. Бор теориясы осы жиіліктердің мәндеріне арналған экспериментпен сандық тұрғыда үйлесуге келтіреді. Сутегі атомы шығаратын сәулелердің барлық жиіліктері сериялар қатарын құрады, олардың әрқайсысы атом барлық жоғары энергетикалық күйлерден (энергиясы көп күйлер) кейбір энергетикалық күйге (екінші энергетикалық деңгейге) өткенде Бальмер сериясы түзіледі. 1, а-суретте бұл ауысулар бағыттауыштармен кескінделген. Сутегі спектрінің көрінетін бөлігіндегі қызыл, жасыл және екі көк сызық (3-түсті жапсырма, V сурет) мынадай ауысуларға сәйкес келеді: , , , және . Берілген серия Швейцар мұғалімі И. Бальмер есімімен аталған, ол тіпті 1885 жылы эксперимент негізінде сутегі спектрінің көрінетін бөлігінің жиіліктерін анықтау үшін қарапайым формула тағайындады. Жарықтың жұтылуы. Жарықтың жұтылуы - сәуле шығаруға кері процесс. Атом, жарықты жұта отырып, төменгі энергетикалық күйлерден жоғарғыға өтеді. Бұл жағдайда жұтылатън жарықтың жиілігі атом жоғарғы энергетикалық күйлерден төмендегілеріне өткенде шығаратын жарықтың жиілігіндей болады. 1, б-суретте атомның бір күйден екінші күйге жарық жұта отырып өтуі бағыттауыштармен кескінделген. Екі постулат пен кванттау ережесі негізінде Бор сутегі атомының радиусын және атомның стационар күйлерінің энергиясын анықтады. Бұл атомның шығаратын және жұтатын электромагниттік толқындарының жиіліктерін есептеуге мүмкіндік берді БОР ТЕОРИЯСЫНЫҢ ҚИЫНШШЫЛЫҚТАРЫ. КВАНТТЫҚ МЕХАНИКА Бор теориясын сутегі атомына қолдану өте табысты болып, ол үшін спектрдің сандық теориясын жасау мүмкін болды. Бірақ Бордың постулаттарына сүйеніп, сутегінен кейінгі гелий атомының сандық теориясын жасау мақсатынан ештеңе шықпады. Гелий атомы және одан да күрделі атомдар үшін Бор теориясына сүйеніп, тек сапалық (бірақ аса маңызды) тұжырымдар жасауға ғана мүмкіңдік болды. Мұнда таңданарлық ештеңе жоқ. Бор теориясы сыңаржақты, оның ішкі қайшылықтары бар, бір жағынан өзіміз көргендей, сутегі атомының теориясын жасағанда кәдімгі Ньютон заңы пайдаланылса, екінші жағынан Ньютон механикасымен, Максвелл элекгродинамикасымен ешқандай байланысы жоқ кванттық постулаттар енгізіледі. Физикаға квантық түсініктерді енгізу механика мен электродинамиканы түбегейлі түрде қайта құруды талап етгі. Бұл қайта құру біздің ғасырдың екінші ширегінің басында іске асты. Кванттық механика мен кванттық электродинамика сияқты физикалық теориялар жасалды. Бордың постулаттары әбден дұрыс болып шықты. Бірақ олар постулаттар емес, осы теориялардың негізгі принциптерінің салдары болып қана қалды. Ал Бордың кванттау ережесі кез келген жерде қолданыла бермейтін болып шықты. Бор атомында электрон қозғалатын белгілі орбиталар туралы ұғым тек шартты түсінік болып табылады. Шындығында, атомдағы электрон қозғалысының планеталардың өз орбиталары бойымен қозғаласына ұқсастығы жоққа тән. Егер ең төменгі энергетикалық күйдегі сутегі атомын ұзақ ұстап, суретке түсіріп алу мүмкін болса, онда біз тығыздығы айнымалы бұлт көрген болар едік. Көбінесе элекрон ядродан белгілі бір қашықтықта жүреді. Бұл қашықтықты дөрекі түрде орбитаның радиусына ұқсатуға болады. Атомның фотосуреті Күн жүйесінің әдеттегі суретіне мүлде ұқсамайды, шамды айнала ретсіз ерсілі-қарсылы ұшқан көбелектерді суретке түсірген кезде шыққан жайылған дақты еске түсіреді. Қазіргі кезде кванттық механиканың көмегімен атомдардың электрондық қабықшаларының қасиеттері мен құрылысына қатысты барлық сұрақтарға жауап беруге болады. Бірақ сандық теория аса күрделі болғандықтан, біз оған соқпай өтеміз. Атомдардың электрондық қабықшаларының сапалық сипаттамасымен сендер химия курсында танысасыңдар. VІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру. §55 дайындық сұрақтарын талдау. VІІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу. К., Т., №16.24-16.27 VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §55 дайындық сұрақтары. 43-жаттығу жүктеу/скачать 0,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||