Оспанбеков ербол анарбекович
жүктеу/скачать 1.98 Mb. Pdf көрінісі
|
| o
H Осылайша жасалған көптеген тәжірибелердің нәтижесінде ядроның протон 1 1 ( ) H деп аталатын жаңа бір бөлшегі табылғандығы түсіндіріледі. Сондай-ақ, ядроның нейтрон 1 0 ( ) n деген тағы бір бөлшегінің табылғаны жайлы түсінік беріледі: 9 4 2 2 Be He , 12 1 6 0 o n Атом ядросының протондар мен нейтрондардан тұратындығы, ядродағы олардың сандары жайлы (M Z N) Д.Д.Иваненконың теориясы баяндалады. Ядроны құрайтын бұл бөлшектердің өзара әсерлесу энергиясы өте үлкен, ол ядролық энергия деп аталатын, уранның ядросын ыдырату процесінің пайдалы екендігі ерекше атап көрсетіледі. Уран қазандарында жүретін сондай тізбекті реакциялардың негізінде ядролық энергия алынып, оның практикалық мақсаттарда қолданылуы баяндалады. Нақты мысал ретінде атом электр станциясы мен ядролық бомбаның жұмыс принциптері түсіндіріледі. Мұның негізінде «атом қандай күрделі болса, электрон да сондай сарқылмайды, табиғат шексіз...» екендігі дәлелденеді. Қазіргі уақытта ядродағы нейтрондардың біреуі протонға айналғанда, электрон шығатыны анықталды. Екіншіден, электронды жұту нәтижесінде протон нейтронға айнала алады. Фотондардың электрондар мен позитрондарға және олардың керісінші түрленуі – материя қасиеттерінің сарқылмастығына жақсы дәлел екендігін айтып, білім алушыларға кең философиялық, ой салумен дәрісті аяқтаған тиімді. Ядролық процестерге байланысты мәселелерді қарастырғанда Резерфорд ұсынған планетарлық моделінің ашылу тарихынан сыр тартып, басқа да физик ғалымдардың ерен еңбектері туралы айтқан дұрыс. Мысалы, 1911 жылы Эрнест Резерфорд өзімен бірге жұмыс жасайтын Гейгер мен Мардсенге: радиоактивті заттарды шығаратын -бөлшектерімен өте жұқа алтын қабыршағын атқылаңдар да, одан бөлшектердің қалай өтетіндігін байқаңдар және олардың шашырау бұрышын анықтаңдар деген проблема қояды. 67 Сурет 6 – Резерфорд тәжірибесінің моделі Резерфорд өзінің шәкірттеріне эксперименттік проблеманы өте нақты, түсінікті және дұрыс қоя білген. Соның нәтижесінде Гейгер мен Мардсен өте нәзік әрі қарапайым тәжірибе арқылы ол проблеманы шеше білді. Олардың жасаған тәжірибесінің сұлбасы сурет 6-да көрсетілген; мұндағы 1-алтын қабыршағы, 2-дөңгелете иілген экран, 3-коллиматор, 4-альфа бөлшектерін шығаратын радиактивті зат. Ал олардың экспериментте алған нәтижелерін ой сарабынан өткізе келіп, Резерфорд атомның ақиқатқа жақын планетарлық моделін ұсынды. Бұл модель жаңа кванттық теорияның одан әрі дамуына игі әсерін тиізді, сөйтіп ол көптеген атомдық және ядролық құбылыстарды түсіндіру үшін кеңінен қолданыс тапты.Атомның планетарлық моделінің ашылуы көптеген жаңа ғылыми гипотезалар ұсынуға түрткі болды. Мысалы, «α, β және γ сәулелері, ядроларының ыдырауынан туындайды» деген болжам пайда болды.Алайда α-бөлшегі мен β-бөлшегін ойша қайта қосып ядроға жинақтасақ, ең жеңіл сутегі ядросын ала аламыз. Себебі: заряд саны келіссе де, масса сандарында айырмашылық пайда болады. Сөйтіп: «ядро құрамында заряды жоқ, бірақ массасы протонның массасындай нейтрал бөлшек болуы керек» деген жаңа ғылыми болжам жасалды. Оған нейтрон деген ат берді. Кейін бұл болжам да эксперимент жүзінде дәлелденді. Резерфордтың отандасы Чедвик 1932 жылы нейтронды ашты. Протон деген атты да 1919 жылы Резерфорд ұсынған болатын. Ол сол жылы ең жеңіл элемент сутегі атомының оң ядросын ажыратып, оны протон (бірінші) деп атады. Сонымен қатар протон барлық басқа элементтердің ядроларының құрамына кіреді деп есептеді. Жаңадан туған ғылыми болжамдар мен эксперименттік зерттеулер жаңа қайшылықтар туғызды. Егер оң зарядты протондар көлемі өте шағын ядрода жинақталса, онда кулондық тебілу күші оларды таратып жіберуі керек еді. Алайда эксперименттік зерттеулер олардың ядрода берік орналасатынын дәлелдеді. Тәжірибе қорытындысы – ақиқат. Ендеше: «ядродағы бөлшектерді ұстап тұратын табиғаты белгісіз күш болуы керек»,- деген тағы бір ғылыми гипотеза дүниеге келді. 68 Атомдық және ядролық физиканың негізгі жетістіктерінің бірі кристалдардағы люмининценция құбылыстарының негізін сипаттау үшін қолданылады. La 2 Be 2 O 5 монокристалдың оптикалық және электрондық қасиеттеріне зерттеу жұмыстары жүргізілді. Берилий лантан La 2 Be 2 O 5 (BLO) көптеген практикалық қолданымдар үшін кең таралған оптикалық материал болып табылады. BLO:Nd 3+ монокристалдың толқын ұзындығы 1.07-1.08 мкм қатты денелік лазерлік тербелістер үшін жоғары сапалы материалдар ретінде белгілі [76]. Атомдық және ядролық физика дәрістік сабақтарында білім алушылардың танымдық іс-әрекетін ұйымдастыру, оқытушының баяндауымен білім алушылардың материалды терең, әрі толық меңгеруін қамтамасыз ететін әр түрлі әдіс-тәсілдер қолданудан басталуы керек. Дәрістік сабақты тиімді ұйымдастырудың ұтымды жолдарының бірі – аудиовизуалды техникалық оқыту құралдарды қолдану. Аудиовизуалды техникалық оқыту құралдарын пайдалану білім алушылардың белсенді іс- әрекетін ұйымдастырып, көлемді әрі тиянақты білім алуына, логикалық ой- өрісін дамытуға, қабілет-дарынын ашуға жағдай жасайды. Білім алушының жеке басының кейбір мінез ерекшеліктерінің дамуына да аудиовизуалды техникалық оқыту құралдарының үлкен маңызы бар. Ол білім алушының алдына өз ұйғарымын айтып, болжам құруға, өз интуициясын дамытып ашуға итермелейді. Сонымен бірге, аудиовизуалды техникалық оқыту құралдары жаңа материалды оқушының көрнекі қабылдауына көмектеседі. Төмендегі кесте 15-те «Атом және ядролық физика» курсы бойынша жасалған аудиовизуалды оқу құрал жұмыстарының тізімі келтірілген. Кесте 15– Аудиовизуалды техникалық оқыту құралы жұмыстарының тізімі «Атомдық және ядролық физика» курсының тақырыптары Аудиовизуалды техникалық оқыту құрал Атомның ядролық моделі. Атомның моделі, Томсон моделі және Резерфорд тәжірибесі атты анимациялар келтірілді. Бордың кванттық теориясы. Атомның Бор ұсынған моделінің анимациясы және практикалық тапсырмалар берілді. Корпускалалық-толқындық дуализм Практикалық тапсырмалар, бейне сабақ Кванттық сандар. Дәрістік материалдар Қатты дененің кванттық физикасы. Дәрістік материалдар Атом ядросының физикасы Ядроның байланыс энергиясына қатысты есептер берілген Табиғи және жасанды Радиоактивті ыдырау атты тақырыпқа 69 радиоактивтілік. анимация және семинарлық тапсырмалар келтірілген. Ядролық реакциялардың физикасы. Ядролық түрленулер тақырыбына анимациялар жасалды. Оның ішінде: α- ыдырау, β-ыдырау, γ-ыдырау. Ядролық реакцияларға есептер келтірілді. Атом ядроларының бөлінуі және синтезі. Гелий синтезі, атом ядроларының бөлінуі және синтезіне анимациялар келтірілді. Атомдардың рентгендік спектрі. Дәрістік материалдар Зерттеу жұмысын орындау барысында «Атомдық және ядролық физика» курсы бойынша қарастырылатын құбылыстар мен процестердің кейбіреуіне анимациялық оқу бағдарламалары жасалды. Жаңа материалды түсіндіру сабағында анимациялық-компьютерлік технологияны қолдану оқытушы мен білім алушыларға талассыз артықшылық береді. Өйткені аудиовизуалды техникалық оқыту құралы оқытылатын физикалық процестердің көрнекі түрде есте сақталуына, сондай-ақ тікелей бақылау кезінде көзге көрінбейтін немесе көрсету жалпы мүмкін емес құбылыстың нәзік жерлерін елестетуге мүмкіндік бере алады. Технологияларды пайдаланудағы шектеусіз мүмкіндіктер модельденетін құбылыстың уақыт бойынша ағымын өзгертуде, оларды нақты өлшемдер шеңберінде түрлендіріп, эксперимент жүргізу ауқымын кеңейтуде маңызды рөл атқарады.Атомдық және ядролық физика дәрістік сабағында жаңа теориялық материалдарды түсіндіру барысында қолданылатын анимациялық- компьютерлік технологияның оқыту әдістемесіне толығырақ тоқталайық. Атомның планетарлық моделінің классикалық физика көріністерімен үйлеспеуі.Ядро айналасында қозғалатын электрондардың центрге тартқыш үдеуі болатындықтан олар үздіксіз электромагниттік толқындар шығаруы тиіс. Сәуле шығарудан энергияның шығынға ұшырап, азаюы нәтижесінде электрондар орбитасының радиусы үздіксіз кішірейе беруге тиіс, ең соңында электрон ядроға құлауға тиіс, яғни классикалық физика тұрғысынан планетарлық модель түріндегі атом жалпы өмір сүре алмайды. Классикалық физика тұрғысынан атом шығаратын сәуле жиілігі электрондардың айналу жиілігімен дәл келуге тиіс және осы негізгі жиілікке еселі жиіліктерде құрамында болуға тиіс. Сәуле спектрінің осындай сипаты атомдық спектрлерде байқалатын заңдылықтарға толық қарама-қайшы келеді. 70 Сурет 7 – Атомның планетарлық моделі Сонымен, бір жағынан Резерфорд тәжірибелері атомның планетарлық моделін растайды. Екінші жағынан бірқатар тағайындалған эксперименттік деректер мен заңдылықтарды атомның планетарлық моделіне сүйеніп және классикалық физика көріністерін пайдаланып түсіндіру мүмкін болмайды. жүктеу/скачать 1.98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|