2.Күні________айы_________ нешінші сабақ__________сынып__________
Сабақтың тақырыбы: Элементар бөлшектер. Ғарыштық сәулелер. Ядролық күштер.
Сабақтың мақсаты:
Білімділік: Элементар бөлшектерді еске түсіре отырып, ғарыштық сәулелердің қалыптасуын түсіндіру. Ядролық күш ұғымын қалыптастыру.
Дамытушылық: Оқушылардың элементар бөлшектер туралы білімдерін тереңдете отырып, ой-өрістерін дамыту.
Тәрбиелік: Оқушының ғылымға деген қызығушылығын арттыру.
III. Сабақтың жабдықталуы:
а) көрнекілігі: плакат, сурет.
б) әдебиет: Физика 11-сынып
IV. Сабақтың жоспары:
1. Ұйымдастыру (1-2)
3. Жаңа сабақ (15-20)
4. Жаңа сабақты бекіту (3-5)
5. Берілген суретпен жұмыс (3-5)
2. Үй тапсырмасын сұрау (7-8)
6. Үй тапсырмасын беру (1-2)
5. Білімдерін бағалау, сабақты қорыту (2-3)
1. Ұйымдастыру: Сәлеметсіңдер ме? Отырыңдар. Кітап, дәптер, қаламдарыңды дайындаңдар. Бүгін кім кезекші? Кім жоқ?
2.Жаңа сабақ.
Біз бүгін жаңа тарау бастаймыз. Жаңа тарау «элементар бөлшектер» деп аталады. Біз қандай элементар бөлшектерді білуші едік? Алдыда біз осы және басқа тбөлшектер туралы толық қарастыратын боламыз. Дәптерлеріңізді ашып, бүгінгі тақырыпты жазайық: «Ғарыштық сәулелер. Ядролық күштер».
Ғарыштық сәулелер деп Жер атмосферасы мен бетіне Әлемнің барлық бөліктерінен келіп түсетін және олардың әсерінен Жер атмосферасында түзілетін зарядты және зарядсыз субатомдық (атомды құрайтын) бөлшектер ағынын айтады. Олардың біріншісін- Жерге Әлемнің барлық бөлігінен келетін нұрларды бірінші реттік, ал екіншілерін – Жер атмосферасында түзілетіндерін екінші реттік ғарыштық сәулелер дейді. Екінші ретті бөлшектер құрамына барлық белгілі элементар бөлшектер кіреді.
Мына суретте Жерге жақын, бірақ атмосферадан тыс ғарыштық сәулелердің бірінші ретті компанент құрамы көрсетілген. Тсуреттен бірінші ретті сәулелердің құрамына 90 пайыз протондар, [pic] [pic] -бөлшектер (7 пайыз) және басқа атом ядролары, тіпті ауыр ядроларға дейін кіретіні көрініп тұр.
Бөлшектердің басқа бөлшектермен немесе атом ядроларымен соқтығысуы нәтижесінде бұрын белгісіз жаңа элементар бөлшектер пайда болады. Бірінші рет 1927 жылы ағылшын физигі П.дирак бірінші антибөлшек – позитронның болуы туралы болжам айтқан. 1932 жылы американ физигі Карл Дейвид Андерсон [pic] -квант ауыр ядролармен әрекеттескенде позитрон пакйда болатыны және оның үнемі электронмен қатар пайда болатынын анықтаған.
Бірінші рет электромагниттік өрістің затқа түрленетіні эксперимент жүзінде осылай дәлелденді. Энергияның сақталу заңы бойынша, ұшып келген [pic] -кванттың энергиясы Е=h [pic] тыныштықтағы электрон мен позитронның массасына ауысады. Минималды h [pic] энергия электронды-позитрондық жұпты құруға қажет, ол 2m0c2 –ге тең.
Ваккумде позитрон (электрон сияқты) орнықты, дегенмен заттың ішінде электрондардың біреуіне тартылады және кері процесс – аннигиляцияның нәтижесінде, энергияның және имульстің сақталу заңына сәйкес екі немесе үш [pic] -квант пайда болады.
Сонымен, «біздің әлемдегі» әрбір бөлшек (фотоннан басқасы) антибөлшекке ие. 1955 жылы эксперимент жүзінде антипротон, 1956 жылы антинейтрон, 1969 жылы аз мөлшерде антигелий атомдары, яғни антизат алынды.
Егер ядро протондар мен нейтрондардан (олардың жалпылама атауы нуклондар) тұрса, онда оң зарядты протондпрдың кулондық тебу күштерінің әрекетінен неге ядро ыдырап кетпейді? Демек, нуклондарды ядроның ішінде қандай да бір жаңа және ядроның өлшемімен салыстырғанда өте аз аралықта әсер ететін күштер ұстап тұр. 1935 жылы жапон физигі Х.Юкава алғаш рет теориямен негіздеп және ядро өрісінің кванты – ядродағы нуклондардың өзара әрекетін іске асыратын делдал бөлшектің массасын бағалаған. Олардың массасы шамамен тыныштықтағы электрон массасынан 250 есе үлкен.
Электронның тыныштық массасына 207 есе артық, оң және теріс зарядты бөлшектер протон мен электрон массаларының арасындағы аралық масса болады. Сондықтан бұл бөлшектер мю-мезондар немесе мезондар деп аталады.
Бірақ, тәжірибе көрсеткендей мю-мезондар нуклондармен де, ядролармен де, тіпті бір-бірімен өзара әрекеттеспейтін болып шықты. Сондықтан, олар ядролық өзара әрекет тасушылар бола алмайды. Юкаваның айтқан мезондары тек 1947 жылы ашылды. Осы бөлшектердің массасы m [pic] =270me, олар пи-мезондар немесе пиондар деп аталады. Пиондар атомдардың ядроларымен белсенді әрекеттеседі. Сонымен ядродағы нуклондар пи-мезондармен алмасып, олардың өзара қамтамасыз етеді.
Үлкен энергияға ие болған протондар басқа нуклондармен кездескенде энергиясының артығын жаңа бөлшектерге береді. Пайда болған бөлшектердің массасы әуелгі бөлшектің массасынан үлкен болуы мүмкін. Егер бастапқы протонның энергиясы Е=1014эВ болса, ол оның тыныштық массасынан
[pic] [pic] [pic] [pic] 105 есе үлкен;
Егер ұшып келетін бөлшектердің энергияларын одан әрі арттырсақ, массалары одан да үлкен пайда болу керек. Мұндай массалары протон массасынан үлкен бөлшектер гиперондар немесе асқын ауы деп аталады.
3.Жаңа сабақты бекіту.
Сонымен,
Ғарыштық сәулелер дегеніміз не?
Бірінші және екінші бөлшектер туралы не айта аласыңдар?
Антибөлшектердің пайда болуы туралы не түсіндіңдер?
Ядролық күштер қандай бөлшектер әсерінен болады?
Мю-мезондар мен пи-мезондардың қандай айырмашылықтары бар?
4.Берілген суретпен жұмыс.
Мына суретке қарап жаңа бөлшектің пайда болуын түсіндіріңдер. Олардың тыныштықтағы массалары туралы на айта аласыңдар?
5.Үй тапсырмасын сұрау.
2-3 баланы тақтаға шығару арқылы.
6.Үйге тапсырма беру. 9.1; 9.2- оқып талдап келу.
7.Сабақты қорыту.
Бүгінгі сабақ бойынша сұрақтарыңыз бар ма? Сабақ аяқталды, сау болыңыздар!
