Физикалық шамалардың ядролық физикадағы өлшем бірліктері.Масса ақауы. Ядроның байланыс энергиясы тақырыбына арналған сабақ жоспары

Сыныбы: 9 «а» Күні: 15.03.16

Тақырыбы: Физикалық шамалардың ядролық физикадағы өлшем бірліктері. Масса ақауы. Ядроның байланыс энергиясы.

Мақсаты:

• Оқушыларға масса ақауы, ядроның байланыс энергиясын түсіндіру.

• Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту, бақылау,

салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасай білуге баулу. Жаңа білімді қолдану дағдысын дамыту, ақылға салу дағыдысын қалыптастыру.

• Жауапкершілікті сезіне отырып жұмыс жасауға, өз жолдасының пікірін

тыңдауға тәрбиелеу.

Күтілетін нәтижесі: Масса ақауына, байланыс энергиясына есептер шығару

Сабақтың барысы

1. Ұйымдастыру бөлімі

• Оқушылармен амандасу, түгелдеу.

• Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру

• Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

2. Үй жұмысын тексеру

• §56. Ядролық әрекеттесу. Ядролық күш. (Фронтальді сұрау)

• Перфокарта

1.Қызған денелердің сәуле шығарып электр магниттік энергия таратуы қалай аталады?

2.Денелердің температурасы тым жоғары болса олар көрінбейтін қандай сәулелер шығарады?

3.Өзіне келген әртүрлі жиіліктегі сәулелердің энергиясын толық жұтып алатын денені қандай дене деп атайды?

4.Абсолют қара дененін сәуле шығару заңы?

5.Сәулелер арқылы тарайтын немесе жұтылатын ең кіші бір үлес энергия ...

6.Резерфорд атомның күрделі құрылымын ашты және онын қандай моделін ұсынды?

7.Эйнштейн формуласын жаз

8.Фотоэффект құбылысына негізделіп жасалған құрал?

9.Ядроның құрамына кіретін оң зарядты бөлшектер?

10. Бір-бірінен тек ядросындағы нейтрондар санына қарай ажыратылатын элемент түрлерін қалай атайды?

11.Заттың химиялық құрамын анық сызықтық спектрі арқылы анықтау әдісі қалай аталады?

12.Атом энергия квантын шығаруы немесе жұтуы неге бағынады?

13. Эйнштейн жарық бөлшегі қалай аталады?

14. Фотон қатты дененің немесе сұйықтың бетіне соғылғанда одан электрондар босап шықса мұндай құбылыс не деп аталады?

15. Электронның шығу жұмысы дегеніміз не?

16. Радий немесе уран сияқты өз-өзінен ерекше сәуле шығарып тұратын химиялық элементтерді қалай атайды?

Жауаптары

1. Жылулық сәулелену

2. Ультракүлгін сәулелер

3. Абсолют қара дене

4. Стефан - Больцман заңы

5. Квант

6. Планетарлық моделі

7. hν=Αшығу+meυ2/2

8. Фотоэлемент

9. Протондар

10. Изотоптар

11. Спектрлік анализ

12. Бор постулаттары

13. Фотон

14. Фотоэффект

15. Электронның металдан босап, ұшып шығуы үшін жасайтын жұмысын электронның шығу жұмысы деп атайды

16. Радиактивті элементтер

3. Жаңа сабақты түсіндіру

Ядролық физикада, бірліктердің халықаралық жүйесімен (SI) қоса, арнайы бірліктер де қолданылады. Оларға ұзындық, масса және энергия бірліктері жатады.

1. Ядролық физикада ұзындық бірлігі ретінде фемтометр(фм) алынады:1 фм =10-15 м. Бұл бірлік Италья физигі Э. Фермидің құрметіне ферми деп те аталған.

2. Атомдар, ядролар және элементар бөлшектер үшін массаның бірлігі ретінде массаның атомдық бірлігі (м. а. б.) қолданылады: 1 м.а.б. = 1,66*10-27 кг.

3. Атом физикасында энергияның бірлігі ретінде электрон-вольт (эВ) алынады.

1905 ж. А. Эйнштейн массасы m бөліктің және оның Ео тыныштық энергиясының арасында тура пропорционалдық байланыс барын ашты:

E0 = mc2

Эйнштейн қатынасы деп аталатын бқл өрнектен мынадай қорытынды туады: егер белгілі бір жүйенің тыныштық энергиясы ΔЕ шамасына өзгерсе, онда оның массасы да Δm=ΔЕ0/с2 шамасына өзгереді. Бұл өрнекті мына түрде де жаза аламыз:

ΔЕо=Δmc2

1 м.а.б. = 931,5 МэВ

Масса ақауы, масса дефектісі - атом ядросын құраушы нуклондар (нейтрондар мен протондар) массаларының қосындысы мен ядро массасының (М) арасындағы айырым ():=ZMp+(A--Z)Mn-M, мұндағы Z - ядродағы протондардың саны, А - ядроның массалық саны, Мр мен Мn - протон мен нейтронның массалары. Масса ақауы массаның атомдық бірлігімен өрнектеледі және ол ядродағы нуклондардың байланыс энергиясына тең (кері таңбамен алынған). Масса ақауы неғұрлым үлкен болса, солғұрлым байланыс энергиясы жоғары және ядро орнықты болады.

Масса тұрақтылық заңы, масса сақталу заңы - реакцияға қатысқан заттардың (реагенттердің) массаларының қосындысы реакция нәтижесінде түзілген заттардың (өнімдердің) массаларының қосындысына тең. 1774 - 89 ж. француз химигі Антуан Лавуазье, өзі жасаған күрделі тәжірибелерге сүйене отырып, тұжырымдаған. Мысалы, 32 г оттек пен 4 г сутек қосылғанда 36 г су түзіледі; 2Н2+О2 =2Н2О. Мұндағы реакцияға түскен реагенттердің жалпы массасы (36 г) реакция нәтижесінде түзілген өнімнің массасына (36 г) тең.

Ядролардың массаларын масса - спектографтар көмегімен жүргізілген дәл

өлшеулер кез кенлген ядроның массасы оны құрайтын нуклондар массаларының

қосындысынан кем екекнін көрсетеді:

М _я 〈 Zm p + Nmn)

Ядроның ∆Eб - байланыс энергиясы деп оны құрамдас нуклондарға бөлу үшін

қажетті энергияның ең аз мөлшерін айтады. Энергияның сақталу заңына сәйкес

нуклондардан ядро түзілгенде ядроның байланыс энергиясына тең энергия бөлініп

шығуы тиіс. Ядроның байланыс энергиясы еркін протондар мен нейтрондардың толық

э ергиясы нмен ядроның толық энергиясының айырымына тең:

∆Еб = Zm p c 2 + Nmn c 2 − M э с 2 = ∆mc 2 ,

∆m = Zm p + Nmn − M я

мұндағы ∆m масса ақауы деп аталады.

Ядроның байланыс энергиясының ядродағы нуклондар санына қатынасымен

анықталатын шаманы ядроның меншікті байланыс энергиясы деп атайды:

ε = ∆Eб / A

Ядроның меншікті байланыс энергиясы барлық ядролар үшін бірдей емес.

4. Жаңа сабақты бекіту

1. Масса ақауы

2. Байланыс энергиясы

3. Меншікті байланыс энергиясы

44 - жаттығу (2)

45 - жаттығу (1)

І.тапсырма: «Менен сұрақ-сізден жауап» әрбір топ қарсы топтарға жаңа өтілген тақырып бойынша сұрақтар қойады.

ІІ.тапсырма:

« Ғалымдарды еске сақтау». Оқушылар параққа өздері жаңа сабақты ұғыну арқылы, естерінде қалған ғалымдардың есімін толтырады.

ІІІ.тапсырма: «Сематикалық карта» толтыру. Яғни оқушыларға сематикалық картаны үлестіріп, картамен жұмыс жасатып, жазғызады.

Массаның атомдық бірлігі

(м.а.б)

Электрон

Вольт (эВ)

Джоуль (Дж)

Ұзындық

Масса

Энергия

5. Үйге тапсырма

§56,57. Масса ақауы. Ядроның байланыс энергиясы.

44-жаттығу (3)

45 - жаттығу (2)

6. </ Қортындылау. Бағалау.