Жарықтың кванттық қасиетін растайтын тәжірибелер. - Физика, 11 сынып, 44 - сабақ

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау.  Жарықтың кванттық қасиетін растайтын тәжірибелермен жарықтың корпускулалық-толқындық табиғатының біртұтастығымен таныстырып солар туралы түсінік қалыптастыру.
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі:жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау
Сабақтың әдіс-тәсілдері:   Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.
Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер, 
Сабақтың барысы:
І.ДКҰйымдастыру кезеңі:
Сәлемдесу; Оқушыларды түгендеу;Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.
А)теориялық білімдерін тексеру. Ә)практикалық тапсырмаларын тексеру. Б)есептерін тексеру. 
ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.   
Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша Жарықтың кванттық қасиетін растайтын тәжірибелермен жарықтың корпускулалық-толқындық табиғатының біртұтастығымен танысамыз. 

1. Рентгендік сәулелену дегеніміз не?
2. Тежелуші рентген сәулеленудің қысқа толқынды шекарасы деген не?
3. Кванттық теория тұрғысынан жарық қысымын қалай түсіндіруге болады?

V. ДК.Жаңа материалды меңгерту: 
Геометриялық оптикада жарық сәулелерінің бағыты ғана зерттеледі. Жарықтың таралу процесінің уақытқа байланысты қалай өтетіні жөніндегі мәселе геометриялық оптика көлеміне кіреді. Жарықтың қасиеті және оның затпен өзара байланысы физикалық (толкын) оптикада толығырақ қарастырылады. Біз бұл тарауды жарық жылдамдығын қалай өлшегені жөніндегі әңгімеден бастаймыз.
Қосқышты басьш қалсақ, жарқ етіп бөлме іші жарыққа толады. Жарықтың қабырғаларға жетуіне уақыттың мүлде керегі жоқ сияқты. Жарық жылдамдығын анықтау үшін толып жатқан тәжірбелер жүргізілген. Ол үшін жарық сигналының алыс ара қашықтықтарға (бірнеше километрге) таралу уақыты дәл сағатпен өлшемек болған. Бірақ бұдан еш нәтиже шықпады. 
Жарықтың таралуына мүлде уақыт кетпейді, жарық қандай ара қашықтыққа болсын лезде жетеді деп ойлайтын болды. Алайда олай емес, жарықтың жылдамдығы шектеулі больш шықты, ақырында ол жылдамдық та өлшенді. 
Корпускулалық-толқындық дуализм
Ғалымдар жарықты бөлшектер ағыны деп түсіндіруге мәжбүр болды. Бұл Ньютонның корпускулалық теориясына қайта оралу сияқты болып көрінуі мүмкін. Алайда жарықтың интерференциясы мен дифракциясы оның толқындық қасиеті бар екенін толық дәлелдейтінін үмытпау керек. Жарықтың өзіндік дуализм (екіжақтылык,) қасиеті бар. Жарықтың таралуы кезінде оның толқындық қасиеттері, ал заттармен әсерлескенде (сәуле шығаруда және жұтылуда) корпускулалық қасиеттері байқалады. Осының бәрі, әрине, таңдандырарлық және әдетгегіден өзгеше. Оның қалай болатынын көрнекі түрде көз алдымызға мүмкін емес. Алайда ол факт. Микродүниедегі процестерді толық көрнекі түрде көз алдымызға елестету мүмкіндігі бізде жоқ, өйткені олар адамзаттың миллиондаған жылдар бойы бақылап, негізгі заңдары XIX ғасырдың аяғына қарай тұжырымдалған, макроскопиялық құбылыстардан мүлде басқаша.
Бертін келе екі жақтылық қасиет электроңдарда да, басқа элементар бөлшектерде де ашылды. Атап айтқанда, электронның корпускулалық қасиеттерімен бірге толқындық қасиеттері де бар. Электрондардың дифракциясы мен интерференциясы байқалады.
Микрообъектілердің мұндай дағдыған тыс қасиеттерін микробөлшектер қозғалысының қазіргі теориясы - кванттық механиканың жәрдемімен түсіндіріледі. Мұнда Ньютон механикасын пайдалануға болмай қалады. Бірақ кванттық механиканы оқып-үйрену физиканың мектептік курсынын көлемінен шығып кетеді.
Фотон - тыныштық массасы мен электр зарядынан айырылған элементар зарядынан айырылған элементар бөлшек, бірақ оның энергиясы мен импульсі бар. Бұл зарядталған бөлшектер арасындағы өзара әсерлесуді жүзеге асыратын электромагниттік өрістің кванты. Электромагниттік энергияны жеке үлестермен жұту және шығару - электромагниттік өрістің корпускулалық қасиеттерінің көрініс беру болып табылады.
Корпускулалық-толқындық дуализм — микроскопиялық деңгейде көрінетін материянын жалпы (ортақ) қасиеті.
VІ. ДК. Оқытылып отырған   оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.
§6.9 6.10 дайындық сұрақтарын талдау.

1. Неліктен кванттық теория бойынша жарықтың интенсивтігі өте аз болғанда, флуктуация бақылануы тиіс?
2. Жарық табиғатына деген көзқарас қалай дамыды?
3. Жарықтың толқындық қасиеті қандай тәжірибелерде айқын байқалады?
4. Жарықтың кванттық қасиеттері қандай құбылыстарда байқалады?

VІІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу.

1. Есептер шығарту. 6.9.1-6.9.2. 

VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §6.9, 6.10.  Есептер шығарту. 6.9.3-6.9.4.