«Фотоэффект ??былысы. Эйнштейн формуласы»

САБАҚ ЖОСПАРЫ «Бекітемін»

Оқу ісінің меңгерушісі

наурыз 2015 ж Бусаганова С.Ж_______

Пән аты: физика

Сыныбы : 9 «Ә»

І. Сабақтың тақырыбы: Жарық кванттары.
ІІ. Сабақтың мақсаты:
а) білімділік: Оқушыларда фотон, фотон энергиясы, фотоэффект ұғымын 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.
Пән аралық және пән ішілік байланыс
Қамтамасыз ететін пән және тақырыбы: биология
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: Рентген сәулесінің медицинада қолданылуы. 
Есеп шығару: А.П.Рымкевичің «Физика есептерінің жинағы» № 1131, 1132, 1134, 1136
3. Сабақтың жаңа тақырыбын хабарлау, мақсатын қою: Оқушыларға сабақтың тақырыбы мен мақсаты хабарланып, тақырып тақтаға жазылады. 
4. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтар: 
Жарық кванттары.
Фотоэффект. Ішкі және сыртқы фотоэффект.
Фотоэффект заңдары.
Жарық қысымы.
5. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтардың қысқаша түсінігі — 20 минут 
Элементар бөлшектердің және солардан құралған жүйелердің қозғалысы мен өзара әсерлерінің теориясыжарық кванттары деп аталады. 
Атомдар энергияны үздіксіз шығарып тұрмайды, оны жеке үлестер және кванттар түрінде шығарады. Әрбір үлестің энергиясы E=h* формуласыменанықталады. 
Мұндағы h=6,63*10 Дж*с=4,1410^-15эВ*с -жарықтың жиілігі.- Планк тұрақтысы деп аталады,
Электромагниттік энергия жеке жұтылады. Бұл- фотоэффект құбылысымен түсіндіріледі.
Фото – грек сөзінен аударғанда — жарық, эффект латын сөзінен аударғанда — әсер деген мағынаны білдіреді. 
Фотоэффект деп түскен жарықтың әсерінен заттардан (метелдар мен сұйықтардан) электрондардың ыршып шығу құбылысын айтады.
Фотоэффект құбылысын тәжірибе үзінде алғаш зерттеп, заңдылықтарын тағайындаған орыс ғалымыА.Г.Столетов. Бұл құбылысты зерттеуде Герцтің шәкірті, неміс ғалымы Ф.Ленард, американ ғалымдарыР.Э. Миллекен үлкен үлес қосты.
Фотоэффект теориясының шығу кезеңдері:
Жарық табиғаты жөніндегі 1887 жылы неміс ғалымы Генрих Герцтің кванттық құбылысы;
1888 жылғы орыстың көрнекті ғалымы А.Г.Столетов тәжірибесі;
1905 жылғы ағылшын ғалымы А.Эйнштейннің теориясы; 
6. Жаңа материалды бекіту – 30 минут 
І. Бекіту сұрақтары:

1. Макс Планк гипотезасы қалай тұжырымдалады? (Планк электромагниттік сәулелену үздіксіз емес, жеке энергия үлестері – кванттар түрінде шығарылады)

2. Әр кванттың энергиясы неге тең? (Әр кванттың энергиясы жиілікке пропорционал: E=hv)

3. Планк тұрақтысы неге тең? (h=6,63·10^-34Дж·с)

4. Фотон дегеніміз не? (Фотон дегеніміз – жарық кванты. Фотон деп кез келген жарық толқындарын айтуға болады.)

5. Фотон қандай бөлшек? (Фотон – элементар бөлшек)

ІІ. Есеп шығару: А.П.Рымкевичің «Физика есептерінің жинағы» № 1103, 1104, 1105, 1106, 1107, 1108-есептер.

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

САБАҚ ЖОСПАРЫ «Бекітемін»

Оқу ісінің меңгерушісі

наурыз 2015 ж Бусаганова С.Ж_______

Пән аты: физика

Сыныбы : 9 «Ә»

І. Сабақтың тақырыбы: : §49,50. Фотоэффект құбылысы. Эйнштейн формуласы.

ІІ. Сабақтың мақсаты:
а) білімділік: Оқушыларда фотон, фотон энергиясы, фотоэффект ұғымын 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.

§ 6.3 Фотоэффект теориясы. Жарық кванттары

Фотоэффект заңдарының теориялық түсiнiгiн 1905 жылы А.Эйнштейн бердi. Ол өз зерттеулерiнде М.Планктың кванттар жөнiндегi ұғымын одан әрi дамыта отырып, жарық тек кванттар түрiнде шығарылып ғана қоймайды, сонымен қатар кванттар түрiнде жұтылады да деп есептедi. Бұл жарық кванттарын ол фотондар деп атады. Эйнштейннiң бұл идеялары осы кезге дейiн үстемдiк етiп келген жарықтың толқындық теориясынан өзгеше, соны көзқарас едi. Бұл жерде жарықтың таралуы үздiксiз толқындық үрдiс ретiнде емес, ерекше жарық бөлшектерi – фотондардың с — ға тең жылдамдықпен қозғалатын ағыны ретiнде қарастырылады. Бұл тұрғыдан қарағанда, мәселен монохроматты жарыққа энергияларының мәндерi бiрдей, әрi hν-ге тең болатын фотондар сәйкес қойылады. Ал жарықтың затқа жұтылуы сәйкес фотондар осы затқа түскен кезде өз энергиясын түгелiмен заттың атомдары мен молекулаларына беруiмен түсiндiрiледi. Жарықтың табиғатына деген осы кванттық көзқарас фотоэффект құбылысының тәжiрибеден байқалатын барлық заңдылықтарын түсiндiруге мүмкiндiк бердi.

Шындығында, мәселен, электрон металлдан ұшып шығуы үшiн металл-вакуум шекарасындағы потенциалдық тосқауылдан өтуi, яғни қандай да бiр A_шығ-ға тең шығу жұмысын iстеуi қажет. Бұған қажет энергияны электрон өзi жұтқан фотоннан алады. Фотон металл атомына жұтылған кезде өзiнiң ε_ν=hν -ға тең энергиясын толығымен электронға бередi. Онда мұндай фотоэлектрондар үшiн энергияның сақталу заңын мына түрде жазуға болады

Мұндағы mv²/2 – металлдардан ұшып шыққан фотоэлектронның кинетикалық энергиясы, ал A_шығ жоғарыдағы шығу жұмысы. Бұл өрнек сыртқы фотоэффект үшiн жазылған

Эйнштейн теңдеуi деп аталады. Бұл теңдеуден егер hνАшығ болса, онда электрон өз энергиясының бiразын шығу жұмысына жұмсап, металлдан ұшып шыға алатыны көрiнiп тұр. Ал егер электронның энергиясы шығу жұмысынан аз болса, онда ол металлдан тысқары шыға алмайды. Фотоэффект мүмкiн бола бастайтын ең аз жиiлiктi νmin деп белгiлей отырып, оны фотоэффекттiң қызыл шекарасы деп атайды. Фотоэффекттiң қызыл шекарасының мәнi электрон ұшып шығатын беттiң күйiмен және металлдың химиялық құрамымен анықталады.

Эйнштейн теңдеуi сыртқы фотоэффекттiң тәжiрибеден байқалатын барлық заңдарын теориялық тұрғыдан түсiндiруге мүмкiндiк бередi. Шындығында, екiншi заңмен анықталған фотоэффекттiң қызыл шекарасының түсiнiгiн жоғарыда бердiк, ал ендi (6.3) өрнегiнен электрондардың максимальдi кинетикалық энергиясы, яғни максимальдi жылдамдығының жиiлiктен тәуелдi екенi көрiнiп тұр. Бұл фотоэффекттiң бiрiншi заңы.

Ақырында, уақыт бiрлiгiнде ұшып шығатын электрондардың саны бетке түсiп жатқан фотондардың санына пропорционал болуы керек. Ал фотондардың саны жарықтың қарқындылығын анықтайды. Сонымен, фотоэффекттiң үшiншi заңы да өз түсiнiгiн алды.

6.4 Фотоэффекттiң техникада қолданылуы

Фотоэффект құбылысы техникада және өндiрiсте әртүрлi үрдiстердi автоматтандыруда кеңiнен қолданылады. Осы құбылыстың негiзiнде жұмыс iстейтiн құралдарды фотоэлементтер деп атайды. Фотоэлемменттердiң өздерiне жарық түскенiн, немесе түскен жарықтың интенсивтiлiгi аз ғана өзгерiсiнiң өзiн лезде сезе алуы оны фотореле деп аталатын аса сезiмтал құрал ретiнде пайдалануға мүмкiндiк бередi.

Жартылай өткiзгiштердегi тундылайтын iшкi фотоэффект құбылысы онда қосымша электрондар мен кемтiктердiң пайда болуына алып келедi. Бұл жартылай өткiзгiштiң ток өткiзу қабiлетiн елеулi арттырады. Оны әдетте фотоөткiзгiштiк деп атайды. Осы фотоөткiзгiштiк құбылысына негiзделген құралдарды фотокедергiлер деп атайды. Қарапайым фотокедергiнi әдетте изолятор пластиналарға жартылай өткiзгiштiң жұқа қабатын жағу арқылы жасайды. Мұндай пластиналарға жарық түскен кезде фотоэффект салдарынан туындылаған электрондар мен кемтiктердiң арқасында тiзбекте фотоөткiзгiштiк пайда болып, ол арқылы ток өте бастайды. Өтетiн токтың шамасы кедергiден тәуелдi болғандықтан бұл құрал жарық ағынының өзгерiсiн тiкелей электр сигналдарына айналдыруға мүмкiндiк бередi. Мұндай фотокедергiлер дыбысты кинода, теледидарда, автоматтандыру мен телемеханикада кеңiнен қолданылады.

Фотокедергiлер адамдар тiкелей бақылай алмайтын жердегi өтiп жатқан өндiрiстiк үрдiстердiң қалыпты өтуiн жiтi бақылай алады. Бұл үрдiстердiң қалыпты өтуi бұзылатын болса сәйкес фотокедергiге түсетiн жарық ағыны өзгередi де бiз оны фототоктың қалыптан тыс өзгерiсi арқылы сезiп, үрдiске сәйкес түзетулер жасаймыз.

Фотокедергiлер сонымен қатар әртүрлi халық тұтынатын заттарды өлшемдерi мен түрлерiне қарата iрiктеуге мүмкiндiк бередi. Қарапайым фотокедергiлер метро стансаларына кiре берiсте жолаушылардың жолақыны дұрыс төлеуiн қадағалайды.

VІ Қорытындылау.VІІ. Бағалау.VІІІ. Үйге тапсырма: :§49,50. 39жат(2)

САБАҚ ЖОСПАРЫ «Бекітемін»

Оқу ісінің меңгерушісі

Бусаганова С.Ж____

17 наурыз 2015 ж

Пән аты: физика

Сыныбы : 9 «Ә»

І. Сабақтың тақырыбы: : §53. Резерфорд тәжірибесі. Атомның планетарлық моделі.

ІІ. Сабақтың мақсаты:
а) білімділік: Оқушыларда Резерфорд тәжірибесі, атомның планетарлық моделі туралы ұғымын 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. Сабақтың түрі: теориялық. Оқыту әдістері: түсіндіру, жазбаша, сұрақ – жауап. Сабақтың типі: аралас сабақ . Сабақтың көрнекілігі: плакаттар Оқыту формалары: жеке, топтық және ұжымдық. Сабақтың барысы: а) ұйымдастыру кезеңі

Барлық заттар бөлiнбейтiн аса ұсақ бөлшектерден – атомдардан тұрады деген ұғым ерте қалыптасқан болатын. Егер атом шындығында заттың бөлiнбейтiн алғашқы кiрпiштерi болса табиғаттағы кездесетiн сан алуан заттарға сан алуан атомдар сәйкес қойылуы тиiс. Бұлай болуы бiр жағынан күмән туғызады.

Физика ғылымының дамуы барысында ХIХ ғасырдың аяғына қарата атомның қасиеттерiне байланысты жаңа тәжiрибелiк деректер жинала бастады. Мысалы М.Фарадей 1833 жылы электролиз құбылысын зерттеу барысында электролит ертiндiлерiндегi ток иондардың реттелген қозғалысы екенiн анықтады. Ал 1897 жылы Дж.Томсон сиретiлген газдардағы электр разрядын зерттеу барысында қыздырылған немесе ультракүлгiн жарықпен сәулелендiрiлген кез-келген химиялық элементтiң атомы өзiнен терiс зарядталған бөлшектердi шығатынын анықтады. Осылай алғашқы элементар бөлшек – электрон ашылды. Атом құрлысының күрделiлiгiне нұсқайтын тағы бiр бұлтартпас факт 1869 жылы орыс ғалымы Д.И.Менделеев ашқан химиядық элементтердiң периодтылық заңы. Атомдық масса өскен кезде элементтердiң қасиеттерiнiң қайталануын атомның құрамына кiретiн бөлшектердiң саны өскен кезде оның iшкi құрылымының қандай да бiр ерекшелiгiнiң қайталануымен түсiндiруге болатындай.

Атомды күрделi жүйе деп ұйғарып, оның алғашқы моделiн ұсынған ғалым – Дж.Томсон. Томсон моделi бойынша атом дегенiмiз радиусы шамамен 10^-10 м болатын шар. Бұл шардың бүкiл көлемi оң зарядталған, ал терiс зарядталған электрондар оның iшiнде су тамшысының iшiнде жүзiп жүрген түйiршiктер тәрiздi қозғалып жүредi (7.1 — сурет) . Томсон моделi атомның бiрқатар қарапайым қасиеттерiн сәттi түсiндiргенiмен көп жағдайда қиыншылыққа тiрелетiн.

Осы тұрғыдан атом құпиясына тереңiрек үңiлiп, оның жаңа бiр моделiн ұсынған ғалым ағылшын оқымыстысы Э.Резерфорд болатын. Ол өз тәжiрибелерiнде аса шапшаң α-бөлшектер жұқа алтын фольгадан шашыраған кездегi бұрыштық таралуын зерттей келе атомның планетарлық моделi деп аталатын моделiн ұсынды. Резерфордтың бұл моделi бойынша атомдағы оң зарядтар Томсон моделiндегiдей бүкiл көлемде таралмай, керiсiнше, оның орталығында жинақталады. Оны атом ядросы деп атайды. Ал электрондар болса Күн жүйесiндегi планеталар тәрiздi ядроны айнала қозғалып жүредi (7.2 — сурет). Электрондардың массасы аса аз болғандықтан атомның бүкiлдей дерлiк массасы ядрода шоғырланған. Ядроның өлшемi атомның өлшемiмен салыстырғанда шамамен 10⁵ еседей кiшi.

VІ Қорытындылау.VІІ. Бағалау.VІІІ. Үйге тапсырма: §53; 41 – жаттығу