Индукцияланған сәуле шығару

Физика пәні мұғалімі: Ауашева Гульмира Сапарқызы

Оңтүстік Қазақстан облысы

Мақтаарал ауданы «Еңбек» жалпы орта мектебі

Сабақтың тақырыбы:

Лазерлер

Сабақтың мақсаты:

Білімділігі: Оқушыларға лазер деген не екенін, жұмыс істеу принціпімен, құралымен қолданылуы туралы түсініктер беру.

Дамытушылығы: Оқушылардың шығармашылық ойлау қабілетін дамыту, оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттыру.

Тәрбиелігі: Оқушыларды сауаттылыққа, ұқыптылыққа, өзін-өзі бағалай білуге тәрбиелеу.

Сабақтың әдісі: сұрақ-жауап, түсіндіру

Пәнаралық байланыс: математика, химия, информатика.

Көрнекіліктер: интерактивті тақта, компютер

Сабақтың типі: жаңа білімді игеру.

Сабақтың түрі: аралас.

Сабақтың жоспары:

I. Ұйымдастыру кезеңі.

II. Үй тапсырмасын сұрау.

III. Жаңа сабақ.

IV. Сабақты бекіту.

V. Сабақты қорытындылау

VI. Үйге тапсырма.

САБАҚТЫҢ БАРЫСЫ:

I. Ұйымдастыру кезеңі:

Оқушылармен сәлемдесу, сыныпты түгелдеу

II. Үй тапсырмасын сұрау

Үй тапсырмасын сұрау

1. Резерфорд атомының моделі қалай аталады?

планетарлық

1. Атомда электрондар қозғалатын стационар орбиталар бар. Стационар орбитадағы электрондар сәуле шығармайды.

2. Электрон энергиясы Еn стационар орбитадан энергиясы Еm стационар орбитаға ауысқанда, энергия кванты жұтылады не шығарылады

1 және 3

3. Төменде көрсетілген 3 бөлшектің қайсысы

қалған екеуінің құрамына кіреді: 1) Атом 2) молекула 3) электрон

4. Нашар немесе байланыспаған молекулалар туғызатын спектр түрі:

Жолақ

5. Газ күйіндегі атомдық заттар беретін спектр:

Сызықтық

6. Резерфордқа атом ядросы моделін жасау үшін қандай тәжірибе негіз болды?

Метал фольгадан альфа

бөлшектерінің шашырауы.

7. Атомның энергетикалық деңгейлерінде ең жоғары жиіліктегі фотонның сәуле жұтуы қандай санмен көрсетілген?

8. Атомдық физика қай ғасырда қарқынды дами бастады?

XIX ғасырда

IV. Жаңа сабақ түсіндіру:

Бұл тақырыпты оқушыларға:

Лазерлер туралы түсінік беріледі

Лазерлердің жұмыс істеу принципі туралы.

Лазердің қолданылуы.

ЛАЗЕРЛЕР

1. Индукцияланған сәуле шығару.

1917 ж. - Эйнштейн, атомдардың индукцияланған сәуле шығару мүмкіндігін айтқан болатын. Индукцияланған сәуле шығару дегеніміз- түскен сәуле әсерінен қозған атомдардың сәуле шығаруы.

Индукцияланған сәуле шығару ерекшелігі- бұл сәуле шығару кезінде пайда болатын жарық толқынының жиілігі, фазасы, поляризациясы атомға түсетін толқындікімен дәлме-дәл келеді.

2. Еріксіз сәуле шығару дегеніміз- жоғары энергетикалық күйден атомның төменгі күйге өтуі (сыртқы әсер ықпалы) .

Лазер дегеніміз- жылулық, химиялық, электр энергиясын, электро магниттік өріс энергиясына айналдыратын құрылғы.

1940ж. В. А. Фабрикант индукцияланған сәуле

1945ж. Н. Г. Басов А М. Прохоров. шығарудыпайдаланды

1945ж. Ч. Таунс

1960ж. Т. Мейман кванттық лазерлік генератор

Гелий-неонды лазердің жұмыс істеу принципі. Мұнда толтыру зарядталған газ түтігіндегі электр зарядымен жүргізіледі. Түтіктің екі жағына орналасқан екі айнаның біреуі жартылай мөлдір. Түтікте солғын заряд тудырылған соң гелий атомдары электрондармен соқтығысу нәтижесінде 3 қозған деңгейге өтеді. Бұл деңгей неонның 3‘ қозған деңгеймен дәл келеді. 3- деңгейдің өмір сүру уақыты үлкен. Соқтығыстар кезінде гелийдің қозған атомдары артық энергиясын нерн атомдарына береді де, олар 3‘ - қозған деңгейге өтеді. Неон атомдарының 3‘→2‘ ауысуы лазерлік сәуле шығаруды тудырады.

Мейман жасаған лазерде жұмыстық дене (активті орта) ретінде рубин цилиндрі қолданылады. Рубин алюминий тотыгы Аl20 3 пен оған аз мөлшерде 0, 03-тен 0, 05% -га дейін қосылған хром тотығынан Сr 2O3 тұрады. Аl20 3 -тің кристалдық торында кейбір Аl атомдары Cr+++ иондарымен алмастырылган. Cr+++ ионының энергетикалық деңгейлерінің

схемасы көрсетілген. Үш энергетикалык денгей бар: 1-негізгі, 3-жиі орналасқан қозған деңгейлердің жалпақ жолағы және 2-метатұрақты деңгей.

Лазердегі рубинге қуатты ксенон шамынан жарық түсіріледі (толтыру процесі), ксенон шам, негізінен, λ=560 нм жасыл жарық шығарылады.

Жарықты жұтқан хромның иондары 3-қозған деңгейге ауысады. Бұл деңгейден иондардың көпшілігі 2-метатұрақты деңгейге ауысады, ceбебі

3→2 ауысудың ықтималдығы өте аз. 3→2 ауысу кезінде иондар артық энергиясын рубиннің кристалдық торына береді де, жарық шығармайды. Нәтижесінде 2-энергетикалық денгейдегі хром иондарының саны

1-деңгейдегіден артық болады да, 2-деңгейде біріншіге қарағанда инверсиялық (асыра) қоныстану байқалады.