Физика. Сабақтық жоспар "Рентген сәулелері"

1.Сабақтың тақырыбы:    §6.7. Рентген сәулелері.

2.Сабақтың мақсаты: Рентген сәулелерінің ашылуы, оның қасиеттері және қолданылуы жайлы оқушыларға ғылыми тұрғыдан түсіндіру.

а) Көрнекілігі: Арнайы баспада дайындалған плакаттар, электромагниттік сәуле шығару шкаласы стенді.

б) Сабақ түрі: Плакаттар мен стендті және интерактив тақтаны қолдану арқылы оқушылардың үйреніліп жатқан құбылыс бойынша өз бетінше ойлап, сұрақтарға өз білімдері негізінде жауап беріп баруы арқылы жаңа тақырыпты игеруіне ерісуге негізделген аралас сабақ.

в) Әдіс-тәсілдер: Көргізбелі құралдар арқылы сұрақ-жауап, есеп шешу арқылы нақты түсінікке ие болу.

   3. Сабақтың барысы:

   1895 жылы неміс физигі В. Рентген шыны түтікшедегі сиретілген газдардағы газ разрядын үйрену барысында түтікше сыртында белгісіз сәуленің пайда болғанын байқаған. Оның өтімділігі жоғары, ауаны иондайды, магнит өрісінде ауытқымайды. Бұл сәулені Рентген Х-сәулелері деп атайды. Ал ол сәулелердің табиғаты үзіл-кесілді неміс физигі М. Лауэ тарапынан 1912 жылы ашылып, оны Рентген сәулелері деп атап бастайды.

   Жылдам электрондар кенет тежелгенде пайда болатын электромагниттік сәулелер Рентген сәулелері деп аталады. Олардың толқын ұзындықтары өте қысқа (10^-12- 10^-9м), жилігі өте жоғары.

   Рентген сәулесі рентген түтігінде алынады. (Арнайы плакат бойынша рентген түтігінің құрылысы түсіндіріледі).

   Рентген түтігінде анод W, Cu, Pt сияқты ауыр металлдардың бірімен жасалады. Шапшаң электрон металлға енгенде оның атомы төменгі энергетикалық күйден жоғарғы күйге өтіп, бұл кезде энергия сәуле түрінде металлдан шығады – осы рентген сәулесі. Тежелген электрондар энергиясының тек 1-3 % -і ғана сәулелену энергиясына, ал қалғаны жылу энергиясына айналады, сондықтан анод тұрақты түрде сумен салқындатылып тұрылады.

   Рентген сәуле шығаруының электромагниттік теориясымен кванттық теориясының қорытындылары дәлме-дәл келеді.

hν_max=eU

λ_min=c/ν_max=ch/eU:  

 λ_min=ch/e·1/U:

Бұл нәтиже тәжірибемен де сәйкес келеді және классикалық теория бойыншада осылай болуы тиіс. Графигі төмендегіше:

Осы гафиктегі λ_min толқын ұзындығын тежеуші рентген сәуле шығаруының қысқа толқынды шекарасы деп атайды.

   Тежеуші электрондардың энергиясы жеткілікті дәрежеде жоғары болғанда рентген сәулесі шығады.

   Рентген сәулелері өмірдің көптеген салаларында кеңінен қолданылып отыр: Медицинада (рентгенодиагностика, рентгенотерапия), техникада (рентгенодефектоскопия), кристалдардың түзілісін үйренуде (лауэграмма) ж.т.б.

  4.Сабақты бекіту:

Есеп №1129.

Егер Рентген түтігінің анодтың кернеуі 20 кВ болса, рентген сәуле шығарудың минимал толқын ұзындығы қандай?

  5. Үйге тпсырма.

Есеп №1128. Егер Рентген түтігінің алынған Рентген сәулелерінің ең максимал жилігі 10¹⁹ Гц болса, Рентген түтігі қандай кернеумен жұмыс істейді?