Физика пәнінен сабақ жоспар БжС технологиясы бойынша Фотоэффект. Фотоэффектінің техникада қолданылуы 11 сынып

Сәтбаев қаласындағы «№1 мектеп-гимназиясы» КММ

І санатты физика пәнінің мұғалімі: Ержан Г.Ә

Сабақтың тақырыбы: Фотоэффект құбылысы

Фотоэффект құбылысының техникада қолданылуы

Сабақтың мақсаты:

1.Білімділік: Оқушыларға фотоэффект құбылысы және техникада қолданылуы туралы мағлұмат бере отырып, негізгі ұғымдарымен таныстыру.

2.Тәрбиелік: Күнделікті тұрмыс тіршілікте фотоэффект құбылысының пайдалы және зиянды жақтарын ажырата білу және жарықтың толқындық-корпускулалық қасиеттерінің ерекшеліктерін қолдануға үйрету.

3.Дамытушылық: Фотоэффект құбылысының техникалық және практикалық маңызымен таныстыру. Іскерлі, ізденгіш, шығармашыл, интелектуальды қабілеті дамыған жек тұлға қалыптастыру.

Сабақтың түрі: Жаңа білім беру

Сабақтың әдісі: сұрақ-жауап

Сабақтың картасы: Әмбебап

Көрнекілігі: флипчарт, интерактивті тақта, activotе, activslaite, эл. оқулық 9 сынып, карточкалар, видео роликтер, деңгейлік тапсырмалар

Пән аралық байланыс: тарих, математика, информатика

Сабақтың барысы:

Сабақты ұйымдастыру мақсатында сынып оқушыларынан жылдамдық алынады.

ОММ бойынша сынып оқушылары түгелденіп топпен отырғызылады.

1 кезең: Қарама қарсы сұрақтар ООМ бойынша топтарға сұрақтар қою

1. Жылулық сәулелену дегеніміз не? (Қызған денелердің сәуле шығарып, электромагниттік энергия таратуы)

2. Электромагнттік толқындар бір бірінен қалай ажыратылады? (Олар бір-бірінен толқын ұзындықтарына немесе жиіліктеріне қарай ажыратылады)

3. Жоғары температураға дейін қыздырылған дене (әртүрлі түске еніп, сәуле шығара бастайды)

4. Өзіне түскен әртүрлі жиіліктегі сәулелердің энергиясын толық жұтып алатын дене (абсолют қара дене деп аталады)

5. Іші қуыс қара денеге түскен сәуле ( шексіз мәрте шағылады да толық жұтылады)

6. Сәуле арқылы тарайтын немесе жұтылатын бір үлес энергия (Квант деп аталады)

7. Квант сөзінің мағынасы (Квант латын сөзі, үлес деген мағынаны білдіреді)

8. Фотон дегеніміз не? (тыныштық массасы нолге тең элементар бөлшек)

9. Әрбір фотонға тиесілі ең кіші бір үлес энергия (Бір квант деп алады)

10. Планк формуласы ()

11. Планк тұрақтысы неге тең? ( )

12. Квант саны неге тең? ( )

13. Энергияның толқын ұзындыққа байланысты формуласы ( )

14. Классикалық теория бойынша энергия қандай мәнді қабылдай алады? (энергия үздіксіз өзгереді және нолден бастап шексіздікке дейін кез-келген мәнді қабылдай алады)

15. Кванттық физиканың негізін қалауға зор көмегін тигізген (Макс Планк гипотезасы)

16. Энергияның өлшем бірлігі (Джоуль)

Жаңа сабақ: 9 сынып электронды оқулықтан тәжірибе көрсету

1. Барлығымыз назарымызды мына бір құбылыстарға аударайық

2. жарық әсерінен гүлдердің ашылуы.

3. Эбонит таяқшаны шерстке үйкеу арқылы оны зарядтап электроскопқа зарядтты беру, оған ультракүлгін жарық түсіру арқылы оны разрядтауға болатындығы.

4. 1887 жылы орыс ғалымы Генрих Герц пен Александр Григориевич Столетов екеуі электромагниттік толқындар қабылдағышын құрастыру барысында кішкене шарларға әсер етіп және арақашықтықты өзгерте отырып сигнал қабылдауды жеңілдету барысында шарларға ультракүлгін сәуле түсіргенде олардың арасында ұшқын байқалды, және осы ұшқын арқылы шарлардың ауа қабаты тесілуі байқалды. Жарық түскен кезде металл беттерінен теріс зарядталған бөлшектердің босап шығатыны белгілі болды. Фотоэффект құбылысы осылай ашылды.

5. Сәулелердің әсерінен электрондардың сұйық және қатты дене бетінен босап шығу құбылысын - фотоэффект деп атайды. 1905 жылы А.Г. Столетов фотоэффектінің заңдарын тағайындады.

Фотоэффект құбылысын түсіндіру жолын 1905 жылы А.Эйнштейн тапты. Ол фотоэффект құбылысын түсіндіру үшін жарықтың бөлшектік әрі кванттық қасиетіне сүйенді. Жарық екіжақтылығымен сипатталады: біріншісі- жарық - толқын түрінде тарайды, екіншісі жарық - бөлшек (корпускула), яғни фотондар ағыны. Бұл құбылыс жарықтың толқындық-корпускулалық дуализмі (екіжақтылығы) деп аталады.

Кванттық энергия: E=h ν

Электронның металдан босап, ұшып шығуы үшін жасайтын жұмысын электронның шығу жұмысы деп атайды. А_шығу - деп белгіленеді.

Энергияның сақталу заңы бойынша жұтылған жарық фотонының h ν энергиясы электронның шығу А_шығу жұмысына және оның E= кинетикалық энергиясына жұмсалады: E =h ν

h ν = А_шығу + - Эйнштейн формуласы E =

Фотоэффект құбылысы мына шарт орындалса, жарықтың жиілігі тек белгілі бір ν₀ шамаға жеткенде ғана байқала бастайды: h ν₀ ≥ А_шығу

Фотоэффект байқалатын жарықтың ең аз дегендегі жиілігін немесе оған сәйкес келетін толқын ұзындығын фотоэффектінің қызыл шекарасы деп атайды.

Кілттік сөз

1. фотоэффект (Сәулелердің әсерінен электрондардың сұйық және қатты дене бетінен босап шығуы)

2. разряд (Газдардағы электр тогы)

3. ультракүлгін сәуле (Ультракүлгін сәуле шығару - жарық сәулелері спектрінің күлгін бөлігіне іргелес орналасқан, толқын ұзындығы 400-10 нанометр (нм) аралығына сәйкес келетін электрмагниттік сәулелер.

4. Альберт Эйнштейн (неміс физигі физик-теоретик, қазіргі физиканың негізін салушылардың бірі. теориялық физиканың негіз қалаушылардың бірі, Нобель сыйлығының иегері)

5. дуализм (бүкіл материяның кірпіші болып табылатын элементар бөлшектердің барлығына ортақ іргелі қасиет Жарық толқындық және бөлшектік қасиеттерді қатар қабылдай алуы)

6. квант энергия (Сәуле арқылы тарайтын немесе жұтылатын бір үлес энергия)

7. шығу жұмысы (Электронның металдан босап ұшып шығуы үшін жасайтын жұмысы)

8. кинетикалық энергия (қозғалыс энергиясы. Метал бетінен босап шыққан бос электрон жоғары жылдамдықпен қозғалу үшін жұмсалатын энергия)

9. қызыл шекара (Фотоэффект байқалатын жарықтың ең аз жиілігі немесе оған сәйкес келетін толқын ұзындығы)

10. фотоэлемент (Фотоэффект құбылысына негізделіп жасалынған құрал электрондар ағыны немесе электр тогы жарық арқылы басқарылатын электрондық прибор) Анод ретінде баллонның ортасына орналастырылған металл сақина немесе сирек тор пайдаланылады.

11. анод (шыны баллон ішіне бекітілген сым сақина Анод ретінде баллонның ортасына орналастырылған металл сақина немесе сирек тор пайдаланылады.

12. катод (Жарық сезгіш қабатпен қапталған, түскен жарық әсерінен электрондар жұлынып шығып анодқа қарай қозғалады)

13. фотореле (өндірісте, әр түрлі технологиялық процестерде, әскери істе қондырғыларды автоматты түрде ағытып, қосу үшін қолданылады.)

14. техникада қолданылуы (жарықтануды өлшейтін, фото мен кино түсіруде экспозиция уақытын өлшейтін құралдар. өндірісте, әр түрлі технологиялық процестерде, әскери істе қондырғыларды автоматты түрде ағытып, қосу үшін қолданылады.

Деңгейлік тапсырмалар: КЕФ тапсырмалары

ТКШ

Электрондардың металдан шығу жұмысы А=3,3*10-19Дж. Фотоэффектінің қызыл шекарасы неге тең? (h=6,62*10-34Дж*с)

Берілгені:

А=2,2*10^-19Дж

h=6,62*10^-34Дж*с

Шешуі:

АКШ

Калий үшін фотоэффект байқалатын жарықтың ең үлкен толқын ұзындығы 6,2*10^-7м. Электрондардың калийден шығу жұмысын табыңыз. (h=6,62*10-34Дж*с, с=3*10⁸м/c )

Берілгені:

A=?

A_шығ=?

Шешуі:

ЖКШ

Металл толқын ұзындығы 589 нм монохромат жарықпен жарықтандырылған. Электронның ұшып шығу жұмысы 1,7*10^-19Дж болатын болса, оның жылдамдығын анықтаңыз (m_e=9,1*10^-31кг, h=6,62*10^-34Дж*с, с=3*10⁸м/с)

Берілгені:

Шешуі:

Тест Activote Тестілеуші құрылғысының көмегімен тест тапсыру

1.Газдардағы электр тогын қалай атаймыз ?

А.Анод

В.Разряд

С.Катод

Д.Электрод

2.Сәулелердің әсерінен электрондардың сұйық және қатты дене бетінен босап шығу құбылысы

А.Фотосинтез

В.Электролиз

С.Рекомбинация

Д.Фотоэффект

3. Электрондардың металдан босап, ұшып шығуы үшін жасайтын жұмысы

А.электронның шығу жұмысы

В.электрондардың кіріс жұмысы

С.электрондар разряды

Д.электрондар мен кемтіктер

4.Фотоэффект үшін Эйнштейннің формуласы:

А

В

С.

Д

5.Фотоэффект байқалатын жарықтың ең аз дегендегі жиілігін немесе оған сәйкес келетін толқын ұзындығын ......................... деп аталады ?

А.Фотоэффектнің толық энергиясы

В. Жарықтың толқындық-корпускулалық касиеті

С.Фотоэфектінің қызыл шекарасы

Д.Фотоэффектінің сақталу заңы

6.Фотоэффект құбылысына негізделіп жасаған құрал қалай аталады ?

А.Фотоэлемент

В.Фотореле

С.Фотоэффект

Д.фототелеграф

7.Фотоэлементтерді қолданатын реле қалай аталады?

А. фототелеграф

В. Фотоэффект

С. Фотоэлемент

Д.Фотореле

8.Фотоэффект құбылысының байқалу шарты:

А. hv A

В. hv A

С.hv A

Д. hv A

9.Фотоэффект құбылысын зерттеудегі еңбегі үшін Нобель сыйлығын алған ғалымдар

А.Р.Э.Милликен, А.Эйнштейн

В.Г.Герц, А.Столетов

С. Ч.Кулон, М Планк

Д. Г.Галилей, Ф.Ленард

10.Электронның шығу жұмысы мен кинетикалық энергиясы қандай физикалық шамамен анықталады?

А.жарық жылдамдығы

В.жарықтың жиілігі

С.жарықтың фотон санына

Д. жарық ағынының қуатымен

Сіз білесіз бе?

1839 жыл Франсуз физигі А.Э.Беккерель Металл электрод пен сұйық шекарасында байқалатын фотогалваникалық эффектіні ашты

1873 жылы американ физигі У.Смитжартылай өткізгіштер мен диэлектриктердің электр өткізгіштігі арқылы ішкі фотоэффект құбылысын байқады.

1876 жылы ағылшын физиктері У.Адамс пен Р.Дей екі қатты дене шекарасындағытүйіскен жеріне жарық түсірілген кезде фотоэлектрлік қозғаушы күш пайда болатындығын ашқан

1887 жылы Г.Герц қатты немесе сұйық денелердің жарық сәулесін жұтуы нәтижесінде электрондардың бөлініп шығуы құбылысын сыртқы фотоэффект ашқан

1888 жылы А.Г. Столетов бұл құбылысты толық зерттеп, оның бірнеше заңдарын тұжырымдап берген.

1905 жылы А.Эйнштейн сыртқы фотоэффект құбылысын жарықтың кванттық теориясы тұрғысынан түсіндіріп берді. Осы жаңалығы үшін Эйнштейн Нобель сыйлығының лауреаты болды.

1923 жылдары американ ғалымы Р.Э. Милликен элементар электр зарядтарды және фотоэффект құбылысын зерттеп Нобель сыйлығына ие болды.

ЛОТО ойыны

(Оқытылып отырған оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру)

1 лото (Сұрақтараға сәйкес жауаптарын дәл тапса, екінші бетінен «Қазақстан - 2050» стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты атты жолаудың міндетін оқуға болады)

Е

Егемендік жылдары қол жеткізгеннің барлығын сақтай отырып, ХХІ ғасырда орнықты дамуды жалғастыру

2 лото (Сұрақтараға сәйкес жауаптарын дәл тапса, екінші бетінен «Қазақстан - 2050» стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты атты жолдаудың мақсатын оқуға болады)

А

Е_к

Е

2050 жылға қарай мықты мемлекеттің, дамыған экономиканың және жалпыға ортақ еңбектің негізінде берекелі қоғам құру

3 лото (Сұрақтараға сәйкес жауаптарын дәл тапса, екінші бетінен «Қазақстан-2050» стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты атты жолдаудың жолдарын оқуға болады)

E_k

Бәсекеге қабілетті дамыған мемлекет болу үшін біз сауаттылығы жоғары елге айналуымыз керек.

4 лото (Сұрақтараға сәйкес жауаптарын дәл тапса, екінші бетінен «Қазақстан - 2050» стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты атты жолдаудың жолдарын оқуға болады)

Эйнштейн формуласы

Планк формуласы

Планк тұрақтысы

h=6.62*10^-34Дж*c

Қазіргі әлемде жай ғана жаппай сауаттылық жеткіліксіз болып қалғалы қашан. Біздің азаматтарымыз үнемі ең озық жабдықтармен және ең заманауи өндірістерде жұмыс жасау машығын меңгеруге дайын болуға тиіс.

5 лото (Сұрақтараға сәйкес жауаптарын дәл тапса, екінші бетінен «Қазақстан - 2050» стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты атты жолдаудың жолдарын оқуға болады

Фотоэффектінің қызыл шекарасы

Толық энергия

Эйнштейн теңдеуі

Мен сіздерге - жаңа буын қазақстандықтарға сенім артамын. Сіздер Жаңа бағыттың қозғаушы күшіне айналуға тиіссіздер.

Мұғалім: Құрметті оқушылар бұлт бетіндегі тапсырмаларды орындағанда жарқыраған күннің суреті шығады. Осы күн сәулесі сендерге әрқашанда білім нұрын төгіп тұрсын.

(Қосымша презентация қолданылады)

Бағалау.

Үй тапсырмасын беру: Фотоэффект құбылысы. Фотоэффектінің техникада қолданылуы. Жаттығу есептерін шығару.