9 сынып "Электромагниттік толқындар. Радиобайланыс"

Бекітемін

Оқу ісінің меңгерушісі: Күні:

Сыныбы: 9

Сабақ тақырыбы: §36. Электромагниттік толқындар. §37. Радиобайланыс.

Сабақ мақсаты:

1. Электромагниттік толқындар, олардың қасиеттері туралы оқушыларға түсінік беру. Радиобайланыс , оның негізін салушылар, тербелмелі контур, ашық және жабық тербелмелмелі контурдың ерекшеліктері, радиотелескоп, радиолокация туралы оқушыларға түсінік беру.

2. Оқушыларды өз бетімен ғылыми ой қорытындыларын жасай білуге жетелеу.

3. Жауапкершілікке, тиянақтылыққа, еңбекке баулу.

Керекті құрал-жабдықтар: компьютер, видеопроектор, слайдтар.

Сабақ түрі: аралас

Сабақ әдісі: баяндау, сұрақ-жауап.

Сабақ барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі.

ІІ. Үй тапсырмасы бойынша сұрақтар:

• Акустикалық резонанс деген не?

• Камертон орнатылған жәшікті неліктен резонатор деп атайды?

• Акустикалық резонансты қалай байқауға болады?

• Неліктен домбыра шанағында немесе басқа ішекті аспаптарда ойық жасалады?

• Жаңғырық деген не?

• Үй ішіндегі дыбыс даладағыға қарағанда неліктен қаттырақ естіледі?

• Жазық далада жаңғырық пайда болу мүмкін бе?

• Адам жаңғырықты есту үшін бөгет қандай қашықтықта болу керек?

• Неліктен тау баурайында жаңғырық бір емес бірнеше қайтара естіледі?

• Ультрадыбыс, инфрадыбыс дегеніміз қандай дыбыстар?

• Ультадыбыстың қанадй ерекшелігі оны эхолокацияда қолдануға мүмкіндік береді?

• Ультрадыбыстарды, инфрадыбыстарды пайдалануға мысалдар келтіріңдер?

ІІІ. Жаңа сабақ.

Максвеллдің электромагниттік өріс теориясының түйіні:

1. Өзгеріп отыратын магнит өрісі кеңістікте өзгеріп отыратын электр өрісін тудырады.

2. Өзгеріп отыратын электр өрісі кеңістікте өзгеріп отыратын магнит өрісін тудырады.

Өзгеріп отыратын электр және магнит өрістері әр уақытта да өзара байланыста болады, сондықтан олардың ажырамасы бірлігін электромагниттік өріс дейді.

Электромагниттік өрісті көрнекі түрде бейнелеу үшін оны, бір жағынан, электр өрісінің кернеулік векторы арқылы, екінші жағынан, магнит өрісінің индукция векторы арқылы сипаттап кескіндейді.

Айнымалы электромагниттік өрістің кеңістікте таралуы электромагниттік толқын деп аталады.

Электромагниттік толқындардың қасиеттері:

1. Электромагниттік толқын әр түрлі заттарда, вакуумда да тарала алады.

2. Электромагниттік толқындар- тек көлденең толқындар.

3. Вакуумдағы электромагниттік толқындардың жылдамдығы 3∙10⁸ м/с.

4. Вакуумға қарағанда заттағы электромагниттік толқынның таралу жылдамдығы аз болады және ол мына өрнекпен анықталады:

5. Электромагниттік толқындар энергия тасиды.

λ-вакуумдағы толқын ұзындығы;

λ^/-заттағы толқын ұзындығы;

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.

Дж. Максвелл электромагниттік толқындардың бар екендігін теория жүзінде айтты.

1888 ж. Г.Герц электромагниттік толқындардың бар екендігін эксперименттік түрде дәлелдеді.

1895 ж. А.С. Попов бірінші радиоқабылдағыш жасады.

1895 ж. 7 мамырда «Орыстың физика-химия қоғамының» отырысында радиоқабылдағыштың жұмысын демонстрациялады.

Алғашқы радиобайланыс 250 м қашықтыққа жасалды. 1899 ж.-20 км; 1901 ж.-150 км. қашықтыққа жеткізілді.

Ақпарат таратуда шығатын радиотолқынның қуаты жиіліктің төртінші дәрежесіне тура пропорционал, яғни Р~ν⁴ .

Ақпаратты өте алысқа жіберерде радиотолқындар пайдаланылады.

Жиілігі 0,2 МГц-тен асатын радиотолқындар ұзын, 1МГц-тен асатыны орта, 12 МГц аймағындағылар қысқа, одан үлкен жиіліктегілер ультра радиотолқындар деп аталады.

Электромагниттік тербелістерді тербелмелі контур шығарады.

Мұндай тербелмелі контурда электромагниттік тербеліс пайда болғанымен, олар кеңістікте толқын түрінде тарай алмайды. Себебі электр өрісі конденсатор астарларының арасында, ал магнит өрісі катушканың ішінде жинақталады. Сондықтан оларды жабық тербелмелі контур деп атайды.

Элктромагниттік тербелістер кеңістікті толқын түрінде таралу үшін ашық тербелмелі контур пайдаланылады.

АҚШ-та жасаған радиотелескоп антеннасының диаметір 20 м, Ресейде жасалған ралиотелескоп антеннасының диаметрі 22 м-ге жетеді.

Ғарыш кеңістігін Жерге келген радиосигналдардың көзі пульсарлар мен квазарлар.

Радиотолқындар арқылы объектіні тауып, оның тұрған орнын дәл анықтау радиолокация деп атайды.

IV. Пысықтау.

1. Электромагниттік өріс деген не?

2. Электромагниттік тербелістің кеңістік нүктелеріне беріліп, толқын түрінде таралуын қалай түсіндіруге болады?

3. Электромагниттік және серпімді толқындардың ұқсастығы мен айырмашылықтары неде?

4. Электромагниттік толқындардың қасиеттері қандай?

5. Электромагниттік толқындардың вакуумдағы және заттық ортадағы таралу ерекшеліктерін қалай түсіндіруге болады?

6. Жарықтың және басқа да сәулелердің табиғаты туралы не деуге болады?

V. Есептер шығару. Рымкевич есептер жинағынан: № 985, №986, № 989, № 990.

VІ. Қорытындылау.

VІІ. Бағалау. Үйге тапсырма: §36. §37. 29-жаттығу, №1, №2 .