Орта білімнен кейінгі, техникалық және кәсіптік білім беру ұйымдарына арналған педагогінің сабақ жоспары

Орта білімнен кейінгі, техникалық және кәсіптік білім беру ұйымдарына арналған педагогінің сабақ жоспары

І. Ұйымдастыру кезеңі.
Амандасу. Мақсаты: сыныпта психологиялық ахуал тудыру. «Қаламсап» әдісі бойынша топқа бөліну: Мұнда барлық сынып оқушылары себетке қаламсаптарын салады, мұғалім 3 топқа бөлінетіндей әр топқа кез-келген қаламсаптарды қояды. Әр оқушы өзінің қаламын тауып топқа отырады. Оқушыларды сабаққа қатысуын және керекті құралдарын тексеру.

1. Инфрақызыл тобы

2. Ультракүлгін тобы

3. Рентген тобы

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау.

«Қаламсап» әдісі (мұғалім кез-келген қаламсапты алып сұрақ қояды,сұраққа қаламсап иесі жауап береді)

1. Сәулелену түрлері. Спектр дегеніміз не

1. Спектрлік аппараттар. Спектрлік анализ

2. Жылулық сәулелену дегеніміз не.

3. Стефана – Больцмана және Вин заңдары.
   
   ІІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.

Инфрақызыл сәуле – көрінетін жарықтың қызыл бөлігі (0,74 мкм) мен қысқа толқынды радиосәуленің (1 – 2 мм) арасындағы спектр аймағына орналасқан электрмагниттік сәуле. Инфрақызыл сәуле қыздыру шамын, газразрядты шам шығаратын сәулелердің едәуір бөлігін құрайды. Кез келген жылы зат инфрақызыл сәуле шығарады.

Инфрақызыл сәулелер - Толқын ұзындығы 760 нм-ден 2 мм-ге ( λ = 0,74 мкм ) және (λ ~ 1—2 мм) дейінгі аралықта жататын электромагниттік сәуле. Инфрақызыл сәуле қыздыру шамын, газразрядты шам шығаратын сәулелердің едәуір бөлігін құрайды. Инфрақызыл сәулелер электромагниттік толқындар шкаласында радиотолқындар мен көрінетін жарық арасындағы бөлікті алып жатады. Инфрақызыл сәулені 1800 жылы ағылшын ғалымы В.Гершель ашты.

Инфрақызыл сәулелерінің табиғаты көрінетін жарық табиғатымен бірдей. Инфрақызыл сәулелерінің спектры жеке сызықтардан, жолақтан немесе тұтас болып келеді. Қозған атом немесе ион сызықты спектр шығарса, қозған молекула жолақ спектр шығарады. Қызған қатты немесе сұйық денелер тұтас спектрлі инфрақызыл сәулелер шығарады. Күн сәулесінің 50 пайызы инфрақызыл аймақта жатады. Электр шамынан бөлінетін сәуле энергиясының 80 пайызға жуығы инфрақызыл сәуле болып келеді. Инфрақызыл сәуленің екі маңызды сипаттамасы бар:

• толқын ұзындығы (тербеліс жиілігі)

• сәуленің интенсивтілігі.

Инфрақызыл сәулелер толқын ұзындығына байланысты үшке бөлінеді:

• жақын (0,75—1,5 мкм);

• орташа (1,5 – 5,6 мкм);

• алыс (5,6—100 мкм).

Инфрақызыл сәулелерінің әсері және қолданылуы

Кейбір заттар инфрақызыл сәулелер түскенде өзінің мөлдірлігінің сыну және шағылу коэффициенттерін өзгертеді. Көрінетін жарық түскенде мөлдір болатын кейбір заттар инфрақызыл сәуле түскенде мөлдір болмайды. Инфрақызыл сәулелер ғылыми-зерттеу жұмыстарында, криминалистикада, жердегі және ғарыштағы байланыс жұмысында, медицина саласында, фотографияда, жеміс-жидектерді құрғатуда, машиналарды тез кептіру ісінде, биология және мал дәрігерлігінде пайдаланылады.

Медицина саласында

Инфрақызыл сәулелер тері, артрит, ревматизм тәрізді ауруларды емдеуде кеңінен қолданылады. Инфрақызыл сәулелер денеге енгеннен кейін температураны көтеріп, ол жерде ылғал бар болса, оны кептіріп жібере алады. Әсересе күйген жерде ылығалданып тұратын тері ауруларын емдеуде таптырмас құрал. Жалпы ифрақызыл сәулелерімен емдегенде олардың әсер еткен жеріндегі температураны көтеретін қасиеті пайдаланылады.

Адам немесе жануарлар денесі шығаратын инфрақызыл сәулелерді суретке түсіру немесе тіркеу арқылы диагностикалық термография жүзеге асып отыр. Инфрақызыл фотография көмегімен қан тамырларындағы, дененің тағы басқа да тұсындағы өзгерістерді суретке түсіруге болады.

Ауыл шаруашылығында

Инфрақызыл сәулелермен ауыл шаруашылығы өнімдерін кептіріп(бидайды, жеміс - жидекті), сонымен қатар дезинфекциялауға болады. Бір қап бидайды 70 секунд ішінде 100°С-қа дейін қыздырғанда бидай әрі кебеді, әрі дезинфекцияланады.
Сүтті инфрақызыл сәулесімен өңдегенде оның құрамының өзгермейтіндігі және сүттегі микрофлораның түгел жойылып кететіндігі анықталған. Инфрақызыл сәуле шығаратын құралды "соллюкс" деп атайды. Соллюкс шамы әр түрлі қуатты инфрақызыл сәулелерін шығара алады.

Мал дәрігерлігінде

Жаңа туған бұзаулар мен балапандардың тіршілігінің алғашқы кезінде қолайлы температура тудыру үшін инфрақызыл сәулелерін пайдаланады. Жылыту барысында, сәуле импульстары орталық жүйке жүйесіне беріліп, дененің температурасын реттеп отыруға "басшылық" етеді. Осының нәтижесінде дененің қан айналымы арта түседі де, ағзаның сырқауға деген төзімділігін күшейтеді. Тері температурасының жоғарлауы ферменттердің қызметін арттыра түседі. Ферменттер белоктарды уақтай бастайды. Соның нәтижесінде қанда ұнтақталаған белок өнімдері пайда бола бастайды. Соған орай бұлшық ет пен орталық жүйке жүйесінің жұмысы жақсарады.

Ультракүлгін сәуле –  көзге көрінбейтін электромагниттік сәуле, ол электромагниттік толқындар  шкаласында көрінетін

 Сәуле мен рентген сәулесі аралығын алып жатыр. 
         Ультракүлгін сәуленің толқын ұзындығы - 100 ден 400 нм (1 нм = 10 м) аралығында. Жарықтандырудың Халықаралық комиссиясының (CIE) классификациясы бойынша ультракүлгін сәуле үш диапазонға бөлінеді:

• UV-A – ұзын толқынды (315 - 400 нм) 

• UV-B – орта толқынды (280 - 315 нм) 

• UV-C -  қысқа толқынды (100 - 280 нм) 
       Ультракүлгін сәуленің барлық облысы шарты түрде былайша бөлінеді: 

• жақын (400-200нм); 

• алыс немесе вакуумды (200-10 нм).

Жақын ультракүлгін сәулені 1801 жылы неміс физигі Н.Риттер мен  ағылшын ғалымы У.Волластон  бұл сәуленің күміс хлоридіне фотохимиялық әсерін зерттеу барысында ашылды.

Вакуумдағы ультракүлгін сәулені неміс физигі В.Шуман құрастырған флюоритті призма мен желатинсіз фотопластинкасы бар ваккумді спектрографтің көмегімен ашылды. Құрал 130 нм. қысқа толқынды сәулені тіркеді.

Ультракүлгін сәулені емдік мақсатта ең алғаш рет 1890 жылы Россияда П.В.Эвальд атты дәрігер қолданды.

Қасиеті: Химиялық белсенділігі жоғары, көзге көрінбейді, өтімділік қабілеті жоғары, микроағзаларды өлтіреді, аз дозада адам ағзасына пайдалы (загар), бірақ  үлкен дозада кері биологиялық әсер көрсетеді: жасушаның дамуы және зат алмасу өзгереді, көзге әсері  жоғары.

Ультракүлгін  сәуле спектрі:

• сызықтық (атомдары, иондары және жеңіл молекулалары);

• жолақ (ауыр молекулалары);

• үздіксіз (электрондардың тежелуі кезінде және рекомбинациясы кезінде туындайды).

Рентген сәулесі — гамма- және ультракүлгін сәулелер арасындағы диапазонды қамтитын электрмагниттік толқындар. Толқын ұз. 2 ангстремнен кіші Рентген сәулесі шартты түрде қатаң, 2 ангстремнен үлкен Рентген сәулесі жұмсақ Рентген сәулесі деп аталады. Рентген сәулесін 1895 ж. неміс физигі В.К. Рентген ашқан. Ол 1895 — 97 ж. Рентген сәулесінің қасиеттерін зерттей отырып, алғашқы рентген түтігін жасады. Рентген сәулесінің түрлі материалдар мен адам денесінің жұмсақ ұлпаларынан өтіп кететіні байқалған соң, оны медицинада кеңінен қолдана бастады. 1912 ж. Рентген сәулесінің дифракциясы ашылып, кристалдардың құрылымы периодты болатыны дәлелденді. 20 ғ-дың 20-жылдары рентгендік спектрлер материалдарға элементтік талдау жасауға, 30-жылдары заттың электрондық энергетик. құрылымын зерттеуге қолданыла бастады.

Электромагниттік толқындардың қасиеттері:

• Өткізгіштерден шағылысады (металл пластинадан шағылысады)

• Диэлектриктер арқылы өтеді (толқындардың өтуі және сіңуі (картон, шыны, ағаш, пластмасса және т. б.).)

• Диэлектриктің шекарасында (диэлектриктің шекарасында бағыттың өзгеруі)

• Интерференцияланады

• Көлденең (электромагниттік толқындардың көлденең қимасы металл шыбықтардың көмегімен поляризация арқылы дәлелденеді).

Максвелл тұжырымдаған электромагниттік өріс теориясынан туындайтын маңызды нәтиже электромагниттік толқындардың болу мүмкіндігін болжау болды. Электромагниттік толқын - электромагниттік өрістердің кеңістікте және уақытта таралуы.

Электромагниттік өрістің көзі - үдеумен қозғалатын электр зарядтары.

Электромагниттік толқындар серпімді (дыбыстық) толқындардан айырмашылығы вакуумда немесе кез-келген басқа затта таралуы мүмкін.

Вакуумдағы электромагниттік толқындар c=299 792 км/с жылдамдықпен, яғни жарық жылдамдығымен таралады.

Макс­велл тол­қын­ның та­ра­лу жыл­дам­ды­ғы мен кер­неу­лік жә­не маг­нит ин­дук­ция­сы ара­сын­да байла­ныс ор­нат­ты:

c = . (1)

Электрмагниттік толқынның таралу жылдамдығы электр өрісі кернеулігінің магнит өрісі индукциясына қатынасына тең.

Өз есеп­теу­ле­рін­де ол элект­рмаг­нит­тік тол­қын­ның ва­куум­да та­ра­лу жыл­дам­ды­ғын анық­та­ды:

Осы есеп­теу­лер­ге сәй­кес элект­р­маг­нит­тік толқын­ның бас­қа ор­талар­да та­ра­лу жыл­дам­ды­ғы n есе ке­ми­ді:

, (3)

мұн­да­ғы − ор­та­ның диэлектр­лік өтім­ді­лі­гі, − ор­та­ның маг­нит өтім­ді­лі­гі, n − ор­та­ның сы­ну көр­сет­кі­ші.

Затта электромагниттік толқынның жылдамдығы вакуумға қарағанда аз. Механикалық толқындар үшін алынған толқын ұзындығы, оның жылдамдығы, периоды және тербеліс жиілігі арасындағы байланыс электромагниттік толқындар үшін де орындалады:

Электромагниттік толқындардың диапазоны

Біздің айналамызда әртүрлі жиіліктегі электромагниттік толқындардың күрделі әлемі бар: компьютер мониторларының, ұялы телефондардың, микротолқынды пештердің, теледидардың және т.б. сәулеленуі.

Электромагниттік толқындарының шкаласы

1. Инфрақызыл сәулелер және оның қолданылуы.

2. Ультракүлгін сәулелер және оның қолданылуы.

3. Рентген сәулелері және оның қолданылуы.

4. Электромагниттік сәулелену шкаласы туралы мағлұмат береді

IV. Жаңа сабақты бекіту

1- тапсырма Сәйкестендіру тесті
(дұрыстығына орай сәйкес жауабын тұсына сандар арқылы көрсету)

2- тапсырма «Зерттеушілік жоба» әдісі. Әр топ өзіне берілген электромагниттік толқынның атына сәйкес зерттеу жұмысын жүргізіп, постер арқылы қорғайды.Өз ұсыныстарымен бөліседі.

1. Рефлексия:

Біз нені білдік?

Рефлексия: «Плюс-Минус-Қызықты»

«П» - «плюс» оқушы сабақ барысында өзіне ұнағанның бәрінжазады.

«М» - «минус» оқушы сабақта өзіне ұнамаған немесе түсініксіз болған тұстарын жазады.

«Қ» - «қызықты» оқушылар жаңа ақпарат немесе өзін қызықтырған мәліметтер туралы жазады.

1. Үйге тапсырма.
   
   
   

Оқулықпен жұмыс

Инфрақызыл, ультракүлгін және рентген сәулесінің пайдасы мен зияны қолданылуын тауып кестеге толтыру.

Венн диаграммасын толтыру