Жылулық сәулелену. Стефан-Больцман және Вин заңдары Ультракүлгін апат. Планк формуласы. Физика, 11 сынып, сабақ жоспары.

Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі:

11.3C Атомдық және кванттық физика

Мектеп атауы

Күні:

Сынып:

11 (ЖМБ)

Қатыспағандар саны:

Сабақ тақырыбы:

Жылулық сәулелену. Стефан-Больцман және Вин заңдары Ультракүлгін апат. Планк формуласы.

Осы сабақта қол жеткізілетін оқу мақсаттары (оқу бағдарламасына сілтеме)

11.8.1.4 - Стефан-Больцман, Винн заңдарын және Планк формуласын ультракүлгін апаттын негіздеу мен абсолют қара дененің жылулық сәулеленуін сипаттау үшін қолдану

Бағалау критерийлері

Оқушы

• Стефан-Больцман, Винн заңдарын абсолют қара дененің жылулық сәулеленуін сипаттау үшін қолданады;
• Стефан-Больцман, Винн заңдары мен Планк формуласын ультракүлгін апаттын негіздей алады.

 Тілдік мақсаттар

Пәнге тән лексика мен терминология:

Сәулелену, абсолют қара дене, сәулелену қуаты, ультракүлгін апаты, дискреттілік, квант, фотон.

Диалог пен жазу үшін пайдалы сөздер мен тіркестер:

Абсолютті қара дене ... ... толқын ұзындығындағы радиация таратады. Сәулелену қуаты толқын ұзындығына ... және абсолютті қара дененің температурасына ....

Құндылықтарды дарыту

Сыни тұрғыда ойлау қабілетін жетілдіру

Пәнаралық байланыстар

Математика

Қысқаша шолу

Осы тарауда оқушылар электромагниттік сәулеленудің заңдылықтарымен, жарықтың толқындық-корпускулалық қасиетін түсіндіретін теориялардың даму кезеңдерімен танысады. Абсолют қара дененің сәулеленуін сиппаттайтын Стефан-Больцман, Винн заңдарын оқып-үйренеді және жарықтың бөлшектік қасиетін дәлелдейтін фотоэффект құбылысымен танысып, Эйнштейн теңдеуін есептер шығаруда қолданады. Сонымен қатар жарықтың толқындық қасиетінің қолданылуына негізделген лазер, голографияның жұмыс жасау принциптерін оқып-үйреніп, жарықтың денелерге қысым түсіруін жарықтың екі жақтық қасиеті арқылы түсіндіре алады. Резерфордтың атом моделін түсіндірудегі классикалық физика мен электромагниттік сәулелену теориясы арасындағы қиыншылықтың тууы және оның Бор постулаттары көмегімен шешілуі туралы білім алады.

Сабақ барысы

Сабақтағы жоспарланған іс-әрекет

Оқушылардың зейінін шоғырландыру:

Оқушылармен амандасып, сыныптағы оқушыларды түгендеу

Миға шабуыл: оқушылардың сыни тұрғыда ойлануын жетілдіру:

• Вольфрам қылын 3000 °С дейін қыздырғанда ол ақ түсті жарық шығарады.
• Қыздырылған үтік немесе жылу батареясы жарық шығарады деп айта аламыз ба?

Оқушылармен бірге сабақ мақсаттарын/ОМ анықтап алу: бағалау критерийлеріне көңіл аудару

Оқушылардың «жақын даму аймағын», сабақ соңында күтілетін нәтижелерді анықтауға көңіл бөлу қажет.

Жылулық сәулелену дегеніміз не?

Оқушылар ойын тыңдау (әр көзқарас құнды екенін ұмытпаңыз)

Бағалау: мұғалім тарапынан формативті бағалау ұйымдастыруға болады.

(W) Теорияға шолу: Қызған денелердің сәуле шығарып, электромагниттік энергия таратуын жылулық сәулелену деп атайды. 

Жылулық сәулелену тек қызған денелерде бола ма? Жылулық сәулелену құбылысы тек қызған денелерде ғана емес, салқын денелерде де орын алады.

Дене температурасы төмендеген сайын денелер көрінбейтін инфорақызыл сәулелер шығарады.

Денелердің температурасы тым жоғары болса, олар көрінбейтін улытракүлгін сәулелер шығарады.

Жарық сияқты жылулық сәулелердің барлық түрі – электромагниттік толқын түріне жатады. Олар бір-бірінен тек жиіліктеріне немесе толқын ұзындықтарына карай ажыратылады.

Өзіне түскен барлық жиіліктегі сәулелердің энергиясын толығымен жұтатын денелерді абсолют қара денелер деп атайды. Абсолют қара дене үшін , ал кез келген басқа денелер үшін .

Стефан – Больцман заңы: Абсолют қара дененің толық сәуле шығару қабілеті оның абсолют температурасының төртінші дәрежесіне тура пропорционал:

R – дененің сәуле шығару қабілеті

Т – абсолют температура

Стефан тұрақтысы

Винның ығысу заңы: Абсолют қара дененің энергетикалық жарқырауының сәулелену қабілетінің максиму-мына сәйкес келетін толқын ұзындығы (жиілігі) дененің абсолют температурасына тура пропорционал:

мұндағы Вин тұрақтысы

Ультракүлгін апаты:

Оқушыларға теориялық материалмен танысуға тапсырма беріңіз. Кейін бірге талқылаңыз.

Планк гипотезасы: Абсолют қара дене жылулық сәулелерді үздіксіз шығара да, жұта да алмайды; ол сәулені тек үзікті үлес - квант түрінде ғана шығарады немесе жұтады.

Электромагниттік сәулелердің квант энергиясы осы сәуленің жиілігіне тура пропорционал:

Есептер шығару

Дескрипторлары:

• Есептің қысқаша берілгенін жазады;
• Қажетті физикалық формулаларды қолданады;
• Математикалық түрлендірулер мен есептеулер жүргізеді
• Есептің жауабын дұрыс анықтайды.

Рефлексия

Саралау – оқушыларға қалай көбірек қолдау көрсетуді жос-парлайсыз? Қабілеті жоғары оқушыларға қандай міндет қоюды жоспарлап отырсыз?

Бағалау – оқушылардың мате-риалды меңгеру деңгейін қалай тексеруді жоспарлайсыз?

Денсаулық және қауіп-сіздік техникасының сақталуы

Барлық оқушылар: физикалық шамалардың өлшем бірліктерін ХБЖ-не келтіре алады

Тақырыптың меңгерілуі сабақтың барлық кезеңдерінде бақыланып отырады. Оқушылардың жекек және жұптық жұмыс жасау бақыланады

Бұл сабақта қауіпсіздік техника ережелерінің алғашқы нұсқаулығы жүзеге асырылады

Сабақ бойынша рефлексия

Сабақ мақсаттары/ оқу мақсаттары дұрыс қойылған ба?

Оқушылардың барлығы ОМ қол жеткізді ме?

Жеткізбесе, неліктен?

Сабақта саралау дұрыс жүргізілді ме?

Сабақтың уақыттық кезеңдері сақталды ма?

Сабақ жоспарынан қандай ауытқулар болды, неліктен?

Жалпы баға

Сабақтың жақсы өткен екі аспектісі (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

Сабақты жақсартуға не ықпал ете алады (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

Сабақ барысында сынып туралы немесе жекелеген оқушылардың жетістік/қиындықтары туралы нені білдім, келесі сабақтарда неге көңіл бөлу қажет?