Жарық кванттары туралы Планк гипотезасы
Сабақтың тақырыбы
Жарық кванттары туралы Планк гипотезасы. Планк формуласы (9-сынып).
Сабақтың мақсаты
1) Білімділік
Оқушыларға жарық кванты туралы Планк гипотезасын түсіндіру, жарықтың маңызы туралы өзіндік қорытынды жасауға бағыт беру, Планк формуласы бойынша есептер шығарту.
2) Дамытушылық
Оқушылардың өз бетімен және топпен жұмыс істеу дағдыларын дамыту; түрлі тапсырмалар арқылы ойлау қабілетін, есеп шығару біліктілігін жетілдіру; ізденіс дағдысын қалыптастыру.
3) Тәрбиелік
Білімді тиянақтай отырып, тапқырлыққа, ізденіп шешім қабылдауға, ауызбіршілікке, ойын жинақтай білуге, өзара көмектесуге және еңбексүйгіштікке тәрбиелеу.
Әдістер мен ресурстар
Жұмыс түрлері және оқыту әдістері
- Сабақтың әдісі
- Жеке жұмыс, топтық жұмыс.
- Оқыту әдісі
- Түсіндірмелі әдіс, сын тұрғысынан ойлау стратегиялары.
- Пәнаралық байланыс
- Математика, геометрия, жаратылыстану.
Көрнекіліктер
- Интерактивті тақта
- Презентациялар
- Үлестірмелі материалдар
- Бағалау парақтары
Сабақтың барысы
-
I. «Сәлем — сөздің анасы»
Ұйымдастыру кезеңі.
-
II. «Қайталау — оқу анасы»
Үй тапсырмасын сұрау.
-
III. «Білгенге — маржан»
Жаңа сабақ.
-
IV. «Сен оқысаң, мен тоқығам»
Жаңа сабақты бекіту.
-
V. Қорытындылау
Тақырыпты жинақтау.
-
VI. «Жақсы баға — оқу нәтижесі»
Бағалау кезеңі.
-
VII. «Үйренгенді орындап жаттығайық»
Үй тапсырмасы.
I. Ұйымдастыру кезеңі
- Сәлемдесу.
- Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру.
- Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
II. Үй тапсырмасын сұрау: физикалық диктант
Төмендегі тұжырымдар арқылы алдыңғы тақырыпты пысықтаймыз.
- Қызған денелердің сәуле шығарып, электромагниттік энергия таратуы жылулық сәулелену деп аталады.
- Жылулық сәулелер электромагниттік толқындарға жатады.
- Өзіне түскен әртүрлі жиіліктегі сәулелердің энергиясын толық жұтып алатын дене абсолют қара дене деп аталады.
- Жылулық сәулелену құбылысы тек қызған денелерде ғана емес, салқындау денелерде де байқалады.
- Жылулық сәулелер жиілік немесе толқын ұзындығы арқылы ажыратылады.
III. Жаңа сабақ: Планк гипотезасы және квант ұғымы
Идеяның тууы
Макс Планк жылулық сәулелену бойынша жүргізілген тәжірибелердің нәтижесін түсіндіруде туындаған тығырықтан шығудың жолын ұсынды. 1900 жылы ол классикалық физикадағы «сәулелік энергия үздіксіз шығады» деген түсінікке қайшы келетін батыл гипотезаны алға тартты: абсолют қара дене энергияны үздіксіз шығарып не жұта алмайды; энергия тек үзікті үлес — квант түрінде шығарылады немесе жұтылады.
Сәуле арқылы таралатын немесе жұтылатын ең кіші энергия үлесі квант деп аталады. «Квант» сөзі латынның quantum — «мөлшер, үлес» деген мағынаны білдіреді.
Планк формуласы
Планк бойынша бір квант энергиясы мынаған тең:
E = hν
- E
- ең кіші энергия үлесі (квант энергиясы)
- ν
- сәуленің жиілігі
- h
- Планк тұрақтысы: 6,62 × 10-34 Дж·с
Энергияның үзікті өзгеруі
Сәуле шығаратын немесе жұтатын дене өзінің энергиясын үзікті түрде E, 2E, 3E, … шамаларына өзгертеді. Энергия тек бүтін санға еселенген кванттар арқылы өзгереді:
En = nE = nhν
Мұндағы n — фотондар саны. Фотон — тыныштық массасы нөлге тең элементар бөлшек.
Классикалық теорияда энергия үздіксіз өзгеріп, нөлден бастап шексіздікке дейін кез келген мәнді қабылдай алады. Планк, керісінше, энергияның үзікті өзгеретінін және тек белгілі мәндерді ғана қабылдайтынын болжады.
Ғылыми маңызы
Планктың ғылыми болжамы абсолют қара дененің тәжірибеде байқалған жылулық сәулеленуін түсіндіруге мүмкіндік берді: теориялық E(λ) қисығы тәжірибелік деректермен дәл сәйкес келеді. Бұл идеялар кейін кванттық физиканың қалыптасуына негіз болды.
IV. Жаңа сабақты бекіту
Физикалық сөздік
- Гипотеза
- Болжам.
- Дискретті
- Үзікті.
- Квант
- Мөлшер, үлес; энергияның ең кіші үлесі.
- Фотон
- Тыныштық массасы нөлге тең элементар бөлшек.
«Кім жүйрік?» есептер
Үш топқа ортақ жаттығу есептері беріледі. Топтар жарыса отырып тақтада орындайды.
- №1. Фотонның энергиясы 2,8 × 10-19 Дж. Электромагниттік толқынның ұзындығын табыңдар.
- №2. Қуаты 100 Вт жарық көзі 1 с ішінде 5 × 1020 фотон шығарады. Сәуленің орташа толқын ұзындығын табыңдар.
- №3. Қай толқын ұзындығында фотон энергиясы 9,93 × 10-19 Дж-ге тең болады?
V. Қорытындылау
Шағын эссе
Тақырыпты жинақтау үшін «Планк көзімен...» атты шағын эссе жазыңдар: Планк гипотезасының мәнін, оның классикалық түсініктерден айырмасын және физикадағы рөлін өз сөзіңмен сипатта.
VI. Бағалау кезеңі
Бұл кезеңде үш топ бағалау парағы арқылы бірін-бірі бағалайды. Бағалау критерийлері сабақтың кезеңдерімен үйлестіріледі:
Қайталау
Үй тапсырмасы және диктант.
Жаңа сабақ
Негізгі ұғымдар мен формулалар.
Бекіту
Есептер шығару, сөздікпен жұмыс.
| Оқушының аты-жөні | Қайталау | Жаңа сабақ | Бекіту | Қорытынды | Жалпы баға |
|---|---|---|---|---|---|
| — | — | — | — | — | — |
| — | — | — | — | — | — |
| — | — | — | — | — | — |
VII. Үй тапсырмасы
Негізгі тапсырма
- §48 оқу.
- 38-жаттығу: (2) есеп.
Шығармашылық тапсырма
- Макс Планк туралы мәнжазба (қысқаша таныстырылым немесе мәтін) дайындау.
- Тақырып бойынша сөзқума немесе сөзжұмбақ құрастыру.