Электромагниттік толқындар. - Физика, 9 сынып, 34 - сабақ

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Электромагнитті толқындарды пайдалануды үйрету негізгі ұғымдармен таныстырып солар жайлы 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. ДК. Ұйымдастыру кезеңі:  
1. Сәлемдесу;
2. Оқушыларды түгендеу;
3. Сынып болмесінің тазалығын тексеру;
4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);
5. 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 электромагниттік толқындармен танысамыз.
1. Акустикалық резонанс дегеніміз не?
2. Жаңғырық дегініміз не?
3. Ультра дыбыс, инфрадыбыс дегеніміз қандай дыбыстар?
V. ДК.Жаңа материалды меңгерту:

ЭЛЕКТРОМАГНИТТІК ТОЛҚЫН


Енді электр заряды бір нүктеден екіншіге орын ауыстырып қана қоймай, бір түзудің бойымен шапшаң тербеліс жасайды деп ойлайықшы. Заряд серіппеге ілулі жүк сияқты қозғалып, айтарлықтай үлкен жиілікпен тербеледі. Сонда зарядтың тура жанындағы электр өрісі периодпен өзгере бастайды. Бұл өзгерістің периоды, әлбетте, зарядтың тербеліс периодына тең. Ай­нымалы электр өрісі периодпен өзгеретін магнит өрісін туғызады, ал маг­нит өрісі болса, енді зарядтан үлкен ара қашықтықта айнымалы электр өрісін және т.с.с. туғызатын болады.
Тербелуші заряд тудыратын электромагниттік өрістің пайда болуының күрделі процесін біз егжей-тегжейлі қарастырмаймыз. Тек соңғы нәтижені ғана келтіреміз.
Зарядты қоршаған кеңістікте, бір-біріне перпендикуляр болып, периодпен өзгеретін электр және магнит өрісінің жүйесі пайда болады да, барған сайын үлкен аймақтарды қамтып жайылады. 1-суретте сондай өрістер жүйесінің "қолма-қол түсірілген" суреті кескінделген.
Осылайша, тербелуші зарядтан жан-жаққа жөңкіп тарайтын, электромагниттік толқын дегеніміз түзіледі.
Алайда, 1-суретте көрсетілген электромагниттік толқын, су бетіндегі толқын сияқты, бірер ортаның ұйытқуын тудырады деп түсінбеу керек. Суретте әйтеуір бір масштабпен Е және В векторларының OZ осінде жатқан әртүрлі кеңістік нүктелеріндегі берілген уақыт мезетіндегі мәндері кескінделген. Су бетінде пайда болатьш механикалық толқындар жағдайындағыдай мұнда ортаның ешбір жалы немесе сайы деген болмайды.
Кеңістіктің әр нүктесінде электр және магнит өрістері уақыт бойынша периодты өзгереді. Неғұрлым нүкте зарядтан алысырақ тұрса, өрістердің тербелістері оған соғұрлым кешірек жетеді. Олай болса, зарядтан әртүрлі қашықтықтағы тербелістер әртүрлі фазамен жасалады.
Е және В векторларының кез келген нүктедегі тербелістері фаза жөнінен дәлме-дәл келеді. Тербелістер бірдей фазамен өтетін ең жақын екі нүктенің ара қашықтығы - толқын ұзындығы l болады. Берілген уақыт мезетінде Е және В векторларының мәндері кеңістікте периодты түрде l периодпен өзгереді.Электр өрісі кернеулігінің тербелуші векторлары мен магнит өрісі индукциясының бағыттары толқынның таралу бағытына перпендикуляр. Электромагниттік толқын көлденең толқын болып табылады.
Сонымен электромагниттік толқындағы Е және В векторлары бір-біріне перпендикуляр және олар толқынның таралу бағытына перпендику­ляр. Егер бұрандасы оңқай бұрғыны вектордан векторға қарай бұрғылап айналдырса, онда бұрғының ілгері қарай орын ауыстыруы толқын жылдамдығының С векторымен дәл келеді (1-сурет).


ЭЛЕКТРОМАГНИТТІК ТОЛҚЫНДАРДЫҢ ШЫҒАРЫЛУЫ

Электромагниттік толқындарды тербелуші зарядтар шығарып таратады. Ондай зарядтардың қозғалыс жылдамдығы уақыт бойынша өзгеретіні, яғни олардың үдей қозғалатындығы елеулі мәселе. Үдеудің болуы - электромагниттік толқындардың туындауының басты шарты. Электромагниттік өріс зарядтың тербелістері кезінде ғана елеулі түрде шығып қоймайды, оның жылдамдығының кез келген тез өзгерістерінің бәрінде шығады. Неғұрлым заряд қозғалысының үдеуі үлкен болса, соғұрлым шыққан толқынның қарқындылығы үлкен болады. Мұны көрнекі түрде көз алдымызға былай елестету керек. Зарядталған бөлшек тұрақты жылдамдықпен қозғалғанда, оның тудырған электр және магнит өрістері, желбіреп тұрған шлейфке ұқсас, бөлшекті қоршап тұрады. Бөлшек үдей қозғалғанда электромагниттік өріске тән инерттілік байқалады. Өріс бөлшектен "босап шығып" электромагниттік толқындар түрінде өз бетімен өмір сүре бастайды. Толқынның электромагниттік өріс энергиясы  берілген уақыт мезетінде Е және В векторларының өзгеруімен кеңістікте периодты түрде өзгереді. Жүгірме толқын өзімен энергия тасымалдайды, ол толқынның таралу бағыты бойымен с жылдамдықпен орын ауыстырады. Сол себепті электромагниттік толқын энергиясы кеңістіктің кез келген аймағында уақыт бойынша периодты өзгеріп отырады. Электромагниттік толқындардың бар екендігінің ақиқаттығына Максвелл аса қатты сенген еді. Бірақ олардың эксперимент жүзінде байқалғанын ол көре алмай кетті. Ол қайтыс болған соң 10 жыл өткенде ғана электромагниттік толқындарды Герц эксперимент жүзінде шығарып алды.
Электромагниттік толқындар айнымалы электр өрісінің айнымалы магнит өрісін тудыруының арқасында пайда болады. Осы айнымалы магнит өрісі өз кезегінде айнымалы электр өрісін тудырады.

VІ. ДК. Оқытылып отырған  оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.
§36 дайындық сұрақтарын талдау.
1.       Электромагниттік өріс дегеніміз не?
2.       Электромагниттік толқындардың қасиеттері қандай?
3.       Электромагниттік және серпімді толқындардың ұқсастықтары мен айырмашылықтары қандай?

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

1. 29-жаттығу 1 есебін шығарту.
2. Деңгейлік тапсырмалар.

І деңгей.
А) Радиотолқындар, көрінетін жарық, инфрақызыл сәулелер, ультракүлгін және рентген сәулелерінің қайсысының толқын ұзындығы ең кіші және ең үлкен?
Ә) Толқын көзінің тербеліс жиілігі 0,2 Гц, ал толқынның таралу жылдамдығы 10 м/с. Толқын ұзындығы неге тең?
ІІ деңгей.
А) Егер электромагниттік толқындардың 2 см болса, онда олардың вакуумдегі тербеліс жиілігі неге тең?
Ә) Егер ұшақтан шағылған дабыл жіберілген мезетте 10 с өткен соң қабылданатын болса, онда ұшақ шамамен радиолакатордан  қанша қашықтықта болады?
ІІІ деңгей.
А) Радиоқабылдағыш контуры 50м ұзындықтағы толқынды ұстауға лайықталған 25 м ұзындықтағы толқынды ұстау үшін қабылдағыштың тербелмелі контуры конденсаторының сыйымдылығын қалай өзгерту керек?

VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §36 , 29-жаттығу (2,3)