Узагальнюючі плани (опорні конспекти) з курсу «фізика»
Узагальнюючі плани (опорні конспекти)
з курсу «фізика».
Узагальнюючі плани - це стислий зміст теоретичного матеріалу з даної теми або розділу фізики у вигляді записів, таблиць, схем, графіків, розрахунків, фізичних моделей.
Мета використання узагальнюючих планів:
- Навчити учнів узагальнювати теоретичний матеріал;
- Навчити розуміти сутність фізичної моделі та аналогії у фізиці;
- Навчити класифікувати фізичні характеристики за певними ознаками;
- Формувати здатність будувати графіки залежностей фізичних величин й аналізувати їх;
- Формувати уміння розрізняти рівняння з усіх розділів фізики;
- Формувати уміння записувати формули законів фізики та усвідомлювати їх фізичний зміст;
- Формувати основні види компетентностей учнів: освітню; самоосвітню; компетентність, пов’язану з умінням розв’язувати задачі з використанням формул даного розділу; компетентність пов’язану з використанням фізичного обладнання за призначенням; соціально, комунікативну компетентності. Узагальнюючи плани використовуються на заняттях як при вивченні даної теми, так і при самостійній роботі студентів.
- Розвивати самостійність суджень учнів, залучаючи їх до складання узагальнюючих планів (опорних конспектів ) з вивченої теми.
Висновок: Практика показала, що використання узагальнюючих планів підвищує ефективність вивчення фізики на всіх етапах навчання.
Узагальнюючий план з теми: «Електричне поле. Напруженість і потенціал електричного поля.»
Порівняння напруженості та потенціалу
|
Питання |
Напруженість |
Потенціал |
|
Визначення фізичної величини |
Напруженість електричного поля в даній точці називають векторну фізичну величину, яка дорівнює відношенню сили, що діє з боку електричного поля на точковий пробний заряд, поміщений у дану точку поля, до значення цього заряду |
Потенціалом електричного поля в даній точці називають скалярну фізичну величину, що дорівнює відношенню потенціальної енергії заряду, поміщеного в дану точку поля, до величини цього заряду |
|
Формула (за визначенням) |
E=F/q |
ᵠ = Wᵖ/q |
|
Одиниця |
[E]=B/m; H/Кл |
[ ᵠ ]=B |
|
Величина скалярна чи векторна? |
Векторна величина |
Скалярна величина |
|
Силова чи енергетична характеристика поля? |
Силова характеристика поля |
Енергетична характеристика поля |
|
Формула для точкового заряду |
E=кq/r, E=кq/er², |
ᵠ = кq/r, ᵠ = кq/er, |
|
Як зображується графічно? |
За допомогою силових ліній |
За допомогою еквіпотенціальних поверхонь |
|
Як обчислити роботу з переміщення заряду в однорідному полі? |
A=qEd |
A=q(ᵠ1 - ᵠ2) |
|
Який взаємозв’язок напруженості, напруги, різниці потенціалів? |
U=Ed U=ᵠ1 - ᵠ2 |
|
Узагальнюючий план з теми: «Вплив природніх та штучних магнітних полів на живі організми.»
Провідники – це речовини, які містять вільні електричні заряди
|
|
|
Електростатичний захист чутливих до електричного поля приладів |
|
|
|
|
Діелектрики – це речовини, в яких немає вільних зарядів
|
|
|
Поділяються на полярні та неполярні.
Полярні діелектрики – це діелектрики, у яких центри розподілу негативного та позитивного зарядів не збігаються (Н2О, NaCl, спирт тощо). |
|
|
|
|
|
|
Провідники та діелектрики в електричному полі
|
Провідники |
Діелектрики |
|
|
|
|
Узагальнюючий план з теми: «Електроємність. Конденсатор. Види конденсаторів та використання їх у техніці. Послідовне та паралельне з’єднання конденсаторів. Енергія електричного поля.»
Конденсатором називають два провідники (обкладки), між якими знаходиться діелектрик, завтовшки значно менший, ніж розміри провідника
|
|
|
|
|
ᵋ0=8,85*10 -12 Кл²/Н*м² |
|
|
З’єднання конденсаторів
|
1/С=1/С1+1/С2+1/С3 |
|
|
Узагальнюючий план до розділу: «Закони постійного струму.»
Електричний струм – це напрямлений рух частинок, які мають електричний заряд.
Умови існування електричного струму:
- Наявність вільних частинок, що мають електричний заряд
- Наявність електричного поля
Дії електричного струму:
- теплова
- магнітна
- хімічна
- світлова
Джерела електричного струму:
- механічні
- хімічні
- теплові
- світлові
Фізичні величини, які застосовують для характеристики ділянки кола:
|
Фізична величина |
Символ для позначення |
Одиниця |
Формула для визначення |
Прилад для вимірювання |
|
Сила струму |
I |
А (ампер) |
I=q/t |
Амперметр |
|
Напруга |
U |
В (вольт) |
U=A/q |
Вольтметр |
|
Опір |
R |
Ом (ом) |
R=ρ*l/S |
Омметр |
Закон Ома для ділянки кола: I=U/R
Закон Ома для повного кола: I=E/R+r
|
Фізична величина |
Вид з’єднання провідників |
|
|
Послідовне |
Паралельне |
|
|
|
|
|
|
Сила струму |
I=I1=I2=…=In |
I=I1=I2=…=In |
|
Напруга |
U=U1+U2+…+Un |
U=U1+U2+…+Un |
|
Опір |
R=R1+R2+…+Rn |
1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn |
Електричний струм у різних середовищах
Метали Рідини Гази Напівпровідники
|
Напрямлений рух вільних електронів |
Напрямлений рух вільних йонів, які виникають унаслідок електролітичної дисоціації |
Напрямлений рух вільних йонів і електронів, які виникають унаслідок іонізації |
Напрямлений рух вільних електронів і дірок |
Закон електролізу – m=kIt (k – електрохімічний еквівалент речовини)
Узагальнюючий план до розділу: «Магнітне поле.»
МАГНІТИ
Постійні магніти Електромагніти
|
Магнітна дія залежить:
|
|
Природні |
Штучні |
|
Величезний природній магніт – планета Земля. Південний магнітний полюс Землі розташований біля іі північного географічного полюса, а північний магнітний полюс – біля південного географічного |
Магнітна стрілка, штабовий магніт тощо |
Магнітне поле існує навколо будь-якої зарядженої частинки.
Лінії магнітного поля – умовні лінії, уздовж яких у магнітному полі установлюються маленькі магнітні стрілки.
Напрямок ліній магнітного поля збігається з напрямком, на який указує північний полюс магнітної стрілки.
Лінії магнітного поля виходять із північного полюса магніту й входять у південний полюс.
Лінії магнітного поля завжди замкнені.
Сила Ампера – це сила, що діє на провідник зі струмом, розміщений у магнітному полі.
Сила Ампера
|
Діє на провідник зі струмом, який поміщено в магнітне поле |
|
Напрямок визначається за правилом лівої руки: якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітного поля входили в долоню, а напрямок чотирьох витягнутих пальців збігався з напрямком струму в провіднику, то відігнутий на 90 градусів великий палець укаже напрямок сили Ампера |
|
Залежить:
|
Практичне застосування сили Ампера:
- електровимірювальні прилади
- електродвигуни
- гучномовці
Явище електромагнітної індукції – це явище породження в просторі електричного поля змінним магнітним полем.
Узагальнюючий план до розділу: «Механічні коливання та хвилі.»
Механічними коливаннями називають періодичний або майже періодичний рух тіла.
Вільні коливання – це коливання, які здійснюються під дією внутрішніх сил системи після виведення зі стану рівноваги.
Вимушені коливання – це не затихаючи коливання, які відбуваються під дією зовнішніх сил і періодично змінюються з часом.
Гармонічні коливання – це коливання, які відбуваються за законом синуса або косинуса.
Характеристики коливальної системи:
- амплітуда коливань – модуль найбільшого зміщення від положення рівноваги
- період коливань – проміжок часу, за який відбувається одне повне коливання
- частота коливань – кількість повних коливань за одиницю часу
- циклічна частота – кількість повних коливань за 2π секунд
- фаза коливань – фізична величина, що характеризує стан коливальної системи в даний момент часу
Т=1/ν, ν=1/Т, Т=t/N, ν=N/t, ω=2πν, ω=2π/T, φ=ωt
Рівняння гармонічних коливань:
X=Xm cos (ω0t+φ0)
X=Xm sin (ω0t+φ0)
Резонанс – це явище різкого збільшення амплітуди вимушених коливань уразі збігу частот зовнішньої сили з власною частотою коливальної системи.
Умова виникнення резонансу: частота власних коливань системи збігається з частотою зміни зовнішньої сили.
Використання явища резонансу:
- віброущільнювач
- вібраційне занурення свай, труб
- для вимірювання частоти коливань (променевий частотомір)
- в акустиці для аналізу звуків, для їх посилення
Маятник – це будь-яке тіло, підвищене таким чином, що його центр тяжіння перебуває нижче від точки підвісу.
- Математичний маятник – це модель ниткового маятника (вантажу на нерозтяжній нитці), для якого маса вантажу набагато більша за масу нитки, а довжина нитки набагато більша за розміри вантажу.
- Формула Гюйгенса (формула періоду коливань математичного маятника):
T=2π l/g
- Пружинний маятник – це вантаж, що здійснює коливання на пружині
-
Формула періоду коливань пружинного маятника: T=2π m/k
Механічною хвилею називається процес поширення механічного коливання в просторі із часом.
Види хвиль:
Поперечні хвилі – це хвилі, у яких коливання відбуваються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі.
Поздовжні хвилі - це хвилі, у яких коливання відбуваються вздовж напрямку поширення хвилі.
Довжина хвилі – це:
- це відстань, на яку поширюється хвиля впродовж одного періоду коливань,
- це мінімальна відстань між двома точками хвилі, які коливаються однаково.
λ= υТ
υ= λν
Звукові хвилі є поздовжніми хвилями, вони являють собою почергові згущення та розрідження середовища.
|
|
|
|
||
|
Інфразвук (ν˂16 Гц)
Звук (16Гц˂ν˂20 кГц)
Ультразвук (ν˃20 к Гц) |
||
|
|
Основний тон
Шум Музичний тон Обертон
Узагальнюючий план до розділу: «Електромагнітні коливання та хвилі.»
Електромагнітні коливання - це періодичні зміни значення електричного заряду, сили струму та напруги в електричному колі.
Коливальний контур – це котушка індуктивності та конденсатор, з’єднані між собою провідниками.
Т=2π LC
Період власних коливань у коливальному контурі (формула Томсона):
Т=2π LC
Рівняння гармонічних коливань в коливальному контурі:
q= qm cos φ, i=qʹ (t),
q= qm cos ωt,
q= qm cos 2πνt,
q= qm cos 2πt/T,
u=Um cos φ,
u=Um cos ωt,
u=Um cos 2π νt,
u=Um cos 2πt/T
Узагальнюючі плани з розділу: «Електромагнітні хвилі в природі й техніці.»
|
Модуляція |
Детектування |
|
Модуляція-це процес накладання низькочастотних коливань на високочастотній,у результаті чого отримуємо модульовану високочастотну хвилю,амплітуда якої змінюється за законом низької частоти |
Детектування-це процес виділення з модульованих за амплітудою високочастотних коливань коливання низької частоти |
|
Найменування радіохвиль
|
Діапазон частот
|
Діапазон довжин хвиль
|
Властивості
|
Застосування
|
|
Найдовші |
‹ 3•104 Гц |
›10 000 м |
|
|
|
Довгі |
3•104 ÷ 3• 105 Гц |
10000-1000м |
|
|
|
Середні |
3•105 ÷3•106 Гц |
1000-100м |
|
|
|
Короткі |
3•106 ÷3• 107 Гц |
100-10м |
|
|
|
Ультракороткі: метрові |
3•107 ÷ 3•108Гц |
10-1 м |
|
|
|
дециметрові |
3•108 ÷ 3• 109 Гц |
1 – 0,1 м |
|
|
|
сантиметрові |
3•109 ÷ 3• 1010 Гц |
0,1-0,01м |
|
|
|
міліметрові |
3•1010 ÷ 3• 1011 Гц |
0,01-0,001м |
|
|
Узагальнюючий план з розділу :
«Хвильова і квантова оптика»
Досліди з вимірювання швидкості світла
|
Рік |
Вчений |
Метод вимірювання |
Значення швидкості світла, км/с |
|
1676 |
Ремер |
Затемнення супутника Юпітера |
214 000 |
|
1849 |
Фізо |
Зубчасте скло |
315 000 |
|
1862 |
Фуко |
Обертові дзеркала |
298 000 |
|
1878 |
Майкельсон |
Обертові дзеркала |
300 140 |
|
1880 |
Столетов |
Електричний метод |
298 000 |
|
1882 |
Майкельсон |
Обертові дзеркала |
299 853 |
|
1926 |
Майкельсон |
Обертові дзеркала |
299 796 |
|
1952 |
Карташов |
Інтерферометр |
299 788 |
|
1972 |
Івенсон |
Лазер |
299 792, 456 |
Швидкість світла у вакуумі с=3*108 м/с
|
Джерела |
|
Природні |
|
Штучні |
|
Теплові |
|
Холодні |
|
Точкові |
|
Протяжні |
|
Відбивання |
|
|
Дзеркальне |
Розсіяне |
|
|
|
|
Закони відбивання світла |
|
|
|
Заломлення світла – це зміна напрямку поширення світла на межі поділу двох середовищ.
Закони заломлення світла:
- Заломлений промінь лежить в одній площині з променем, що падає, та перпендикуляром до межі поділу двох середовищ, поставленим у точці падіння променя.
- Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є величиною сталою і називається відносним показником заломлення цих двох середовищ sin a /sin ᵦ=n
Узагальнюючий план з розділу: «Світло як електромагнітна хвиля. Інтерференція і дифракція світлових хвиль».
Інтерференція - це явище додавання конкретних світлових хвиль, за якого виникає стійка інтерференційна картина з максимумів а мінімумів.
Когерентні хвилі – це хвилі, що мають однакову частоту та різницю фаз, яких з часом не змінюється.
Прояв у природі:радужні кольори тонких плівок.
Застосування інтерференції:
• контроль якості оброблювальної поверхні;
• « просвітлення» оптики
Дифракція – це явище відхилення хвилі від прямолінійного напряму поширення.
Спостерігається за умови,що розміри перешкод або отворів набагато менші за довжину світлової хвилі.
Спостерігається дифракція різних видів хвиль - електромагнітних, механічних (зокрема, звукових)
Явища вперше спостерігав Ф.Грімальді. Теорію дефракції на основі хвильової теорії побудував О.Френель
Узагальнюючий план з розділу : «Поляризація і дисперсія світу»
Дисперсією називають залежність швидкість поширення світла даному середовищі від його кольору.
Дисперсією називається залежність показника заломлення світла від його кольору.
Порядок кольорів у спектрі
- Червоний
- Жовтогарячий
- Жовтий
- Зелений
- Блакитний
- Синій
- Фіолетовий
|
Колір спектра |
Довжина хвиль, нм |
Частота, ТГц |
|
Червоний |
760 -620 |
395-483 |
|
Жовтогарячий |
620-590 |
483-508 |
|
Жовтий |
590-560 |
508-536 |
|
Зелений |
560-500 |
536-600 |
|
Блакитний |
500-480 |
600-625 |
|
Синій |
480-450 |
625-666 |
|
Фіолетовий |
450-380 |
666-789 |
|
Зауваження:чіткої межі між кольорами спектра не існує |
||
Поляризація світла – це сукупність явищ світлової оптики,у яких проявляється поперечність електромагнітних світлових хвиль.
Поляризація – це виділення з випромінювання коливань з одним визначеним напрямом вектора напруженості електричного поля.
Поляризатор – це пристрій, за допомогою якого неполяризоване світло стає поляризованим (кристал турмаліну)
Застосування поляризації
- Поляроїди
- Поляриметри – прилад для визначення концентрації цукру,органічних кислот у розчинах.
Узагальнюючий план з розділу: «Непервний спектр світла. Спектроскоп.»
|
Спектри |
|
|
Спектри вимірювання: |
Спектри поглинання |
|
Неперервний спектр |
Газ найбільш сильно поглинає випромінювання тих довжин хвиль, які він випромінює в сильно нагрітому стані (вперше спостерігав Й. Фраунгофер). |
|
Лінійчатий спектр. 1860 року Г. Кірхгоф та Р. Бунзен виявили, що кожна речовина в газоподібному стані має свій характерний спектр. |
|
|
Смугастий спектр |
|
Спектральний аналіз: це метод визначення хімічного складу (якісного та кількісного) речовини за спектром.
Особливості методу:
- Для аналізу достатньо речовини масою близько 10-13 кг;
- Проводиться набагато швидше, ніж хімічний аналіз
- Можна проводити без контакту з речовиною, яку вивчають – достатньо проаналізувати випромінювання речовини.
Можна отримати інформацію про хімічний склад:
- Руд та мінералів по металургії;
- У металургії;
- У машинобудівництві;
- В атомній індустрії;
- Сонця та зір;
- Складних органічних молекул.
Спектри дають інформацію про:
- Температури речовини;
- Тиск;
- Швидкість руху джерела;
- Магнітну індукцію.
Узагальнюючий план з розділу: «Квантові властивості світла. Гіпотеза М. Планка. Світлові кванти. Маса, енергія та імпульс фотона.»
Квантова механіка – це розділ фізики, який вивчає закономірності явищ, що відбувається в мікросвіті в мережах відстаней 10 -15 – 10-10 м.
Об’єкти дослідження у квантовій механіці:
- Атоми;
- Молекули;
- Кристали;
- Атомні ядра;
- Елементарні частинки.
Фізичні основи квантової механіки:
- Уявлення Планка про кванти електромагнітної механіки.
- Уявлення Енштейна про фотони.
- Ідеї Луї де Бройля про хвильові властивості речовини: корпускулярно-хвильова подвійність властивостей, що характерна для електромагнітного поля, має універсальний характер.
Енергія випромінюється, поширюється та поглинається окремими порціями – квантами.
|
E=hν, E=hc/λ, де h=6,63*10-34 Дж*с-стала Планка
|
Фотон-це світлова частинка (Ейнштейн).
Маса дорівнює нулю: m=0
Швидкість фотона становить с=3*108м/с
Заряд фотона: q=0
Енергія фотона:
E=mc2, E= hν, E=hc/ λ, E=pc
Імпульс фотона:
P=mc, p=E/c, p= hν/c, p= h/ λ
Узагальнюючий план з розділу: «Фотоефект. Рівняння фотоефекту»
Фотоелектричним ефектом, або фотоефектом, називається явище взаємодії світла з речовиною, в результаті якого енергія фотонів передається електронам речовини.
У твердих тілах та рідинах:
- зовнішній фотоефект(електрони вилітають з речовини),
- внутрішній (електрони змінюють енергію, стають вільними, але залишаються в речовині).
У газах:
- фотоіонізація ( виривання електронів з атомів та молекул газів під дією світла).
|
Досліди Столєтова |
|
|
|
|
Фотоефект відбувається за умови ν≥νmin , λ≤λmax |
|
Формула Ейнштейна для фотоефекту: E=A+Ek , де A=hνmin , A=hc/λmax – робота виходу з металу, E=hν, E=hc/λ – енергія падаючого випромінювання, Ek=me v2 /2 – кінетична енергія вирваних електронів. Еел=Еk=qe Uз, де Uз - напруга запирання νчервона=Авиходу/ h; λчервона=Авиходу/hc – червона межа фотоефекту. 1921 рік-Нобелівська премія з фізики. |
Зауваження: Один фотон вириває з речовини один електрон
Фотоефект відбувається практично миттєво. |
Узагальнюючий план з розділу: «Елементи теорії відносності».
Сучасна механіка грунтується на постулатах, сформульованих у 1905 році Альбертом Ейнштейном. В основу спеціальної теорії відносності ним покладено два принципи:
- В усіх інерціальних системах відліку, незалежно від стану їх руху, фізичні явища відбуваються за однаковими законами.
- Швидкість поширення світла у вакуумі є сталою величиною для всіх інерціальних систем відліку і не залежить від їх руху; вона є граничною у передачі будь-якої взаємодії.
Поняття одночасності події: два події, що відбуваються в різних точках простору і є одночасними в одній інерціальній системі відліку, не будуть одночасними в інших.
Довжина, вимірювана у рухомій системі відліку, менша за довжину у системі, відносно якої та рухається; тривалість події у рухомій системі завжди більша за її тривалість у нерухомій системі.
Закон взаємозв’язку маси та енергії: E0=mc2
Кожне тіло має енергію, потенціальний запас якої визначається його масою.
Узагальнюючий план з розділу: « Атомна і ядерна фізика».
Модель атома Томсона.
Дослід Е. Резерфорда (1911 р., ціль досліду – дослідити будову атома).
Ідея досліду: розсіювання а- частинок під час проходження тонких шарів речовини.
Результати досліду:
- Більшість а-частинок не відхиляється від початкового напрямку руху.
- Незначна кількість а-частинок відхилилася від початкового напрямку руху на невеликі кути.
- Незначна кількість а-частинок практично відкинута назад.
Пояснення результатів досліду:
- В атомі багато порожнеч.
- Відхилення а-частинок обумовлено кулонівською взаємодією з атомним ядром, у якому сконцентрований позитивний заряд та значна маса.
- Ударяючись об ядро, а-частинка практично відкидається назад.
Планетарна модель атома:
- Атом загалом нейтральний
- У центрі атома перебуває позитивне ядро, у якому сконцентрована практично вся маса атома. Ядро складається з протонів та нейтронів(нуклонів).
- Розмір ядра набагато менші від розмірів атома.
- На значній відстані від ядра обертаються електрони.
Узагальнюючий план з теми: «Квантовы постулати Н. Бора. Випромінювання та поглинання світла атомами. Атомні й молекулярні спектри. Спектральний аналіз та його застосування. Рентгенівське випромінювання.»
Постулати Бора:
- Атомна система може перебувати в стаціонарних станах, кожному з яких відповідає певна енергія. У стаціонарному стані атом не поглинає та не випромінює енергію.
- Під час переходу атому зі стаціонарного стану з більшою енергією En в стацыонарний стан з меншою енергією Ek випромінюється фотон з енергією E=En-Ek. У разі поглинання атомом фотона з такою самою енергією відбувається зворотний перехід
|
Енергетичні рівні атома водорода
Серія Лаймана Серія Бальмера Серія Пашена та ультрафіолетове випро- видиме світло Бреккета інфра- мінювання. червоне випромінювання |
Узагальнюючий план з теми: «Енергія зв’язку атомного ядра».
Енергія зв’язку атомних ядер - це енергія, яка необхідна для повного розчеплення ядра на окремі нуклони.
Енергія зв’язку дорівнює тій енергії, яка виділяється під час утворення ядра з окремих нуклонів.
|
Розрахунок енергії зв’язку Маса ядра mя=ma-Zme Дефект маси Ϫm=Zmp+Nm- mя Енергія зв’язку Е=Ϫm*c2 |
Узагальнюючий план з розділу: « Способи вивільнення ядерної енергії: синтез і поділ важких ядер. Ланцюгова реакція ділення ядер Урану.»
|
|
23492U |
У природі 0,0056% |
|
|
|
Ізотопи Урану |
Утворює радіоактивний ряд |
|||
|
23892U |
У природі 99,2739% |
|||
|
23592U |
У природі 0,70205% |
|||
|
|
|
|||
|
Ділення Урану |
|
|||
|
|
|||
Ланцюговою ядерною реакцією називається реакція, у якій частинки, що викликають її (нейтрони), утворюються як продукт цієї ж реакції.
Критична маса – це найменша маса, починаючи з якої можлива незатухаюча цепна реакція ділення Урану-235. Критичній масі відповідає певне значення критичного об’єму. Якщо маса речовини менша за критичну, то ланцюгова реакція затухає.
Ядерні реакції – це штучні перетворення атомних ядер, що обумовлені їх взаємодією з різними частинками або іншими ядрами.
Термоядерні реакції – це реакції синтезу, що відбувається на легких атомних ядрах за високих температур порядку 107 К.
|
Екологічні проблеми використання АЕС. |
|
Узагальнюючий план з розділу: «Радіоактивність. Види радіоактивного випромінювання. Період напіврозпаду.»
Радіоактивність – це довільне перетворення одних атомних ядер в інші, яке супроводжується випромінюванням різних часток.
|
Явище відкрив А. Беккерель, 1896 р. Явище дослідили П. Кюрі та М. Кюрі |
|
Радіоактивність: Природна та штучна |
|
Властивості радіоактивних випромінювань
|
Найбільшу проникну здатність має гамма - випромінювання, найменшу – альфа-випромінювання.
Період напіврозпаду – це час, за який розпадається половина радіоактивних атомів.
|
Позначення :
N0 – початкова кількість радіоактивних атомів; N’ – кількість атомів, що розпалася. N0 = N+ N’ |
|
Закони радіоактивного розпаду: N= N0 * 2-1/Т |
Правила зміщення:
- Під час альфа-розпаду ядро перетворюється в інше ядро, в результаті чого елемент зміщується на дві клітинки до початку періодичної таблиці елементів.
- Під час бета-розпаду ядро перетворюється в інше ядро, в результаті чого елемент зміщується на одну клітинку ближче до кінця Періодичної таблиці елементів.
- Під час гамма-розпаду елемент не перетворюється на інший.
Узагальюючий план з теми: «Отримання і застосування радіонуклідів. Дозиметрія. Дози випромінювання. Радіоактивний захист людини.»
|
|
Радіаційний вплив випромінювання на речовину |
|
|
|
Поглинання енергії |
|||
|
Поглинена доза випромінювання D – це фізична величина, яка чисельно дорівнює енергії випромінювання, поглиненій одиницею маси речовини. D=W/m, де W- енергія іонізуючого випромінювання, передана речовині, m – маса цієї речовини. |
На практиці [D] = рад. Назва походить від англійської абревіатури (rad – radiation absorbed dose). 100 рад = 1 грей |
||
|
Поглинена доза накопичується з часом |
|||
|
Відношення поглиненої дози до часу опромінення називають потужністю PD поглиненої дози випромінювання: PD = D/t, де D – поглинена доза випромінювання, t – час опромінення. |
|||
|
1 Гр – це поглинена доза випромінювання, за якої речовині масою 1 кг передається енергія іонізуючого випромінювання, що дорівнює 1 Дж. |
|||
Експозиційна доза випромінювання – визначається кількістю заряду, що виник під дією випромінювання в 1 кг повітря.
Еквівалентна доза іонізуючого випромінювання = поглиненій дозі, помноженій на коефіцієнт якості, який є неоднаковим для різних випромінювань.
Вплив радіації на організм людини:
Іонізуюче випромінювання – рентгенівське випромінювання гамма-випромінювання, альфа-частинки, електрони, протони, нейтрони.
Найбільш поширені хвороби в результаті опромінення:
- Ракові пухлини;
- Лейкемія;
- Променева хвороба.
Захисти від радіації:
- Віддалення від джерела випромінювання на значні відстані;
- Захисний одяг;
- Перешкоди з поглинальних матеріалів;
- Особливий режим харчування та використання води;
- Медикаментозне лікування.
Узагальнюючий план з розділу: « елементарні частинки. Загальна характеристика елементарних частинок. Класифікація елементарних частинок. Кварки. Космічне випромінювання.»
Основні частинки, о існують в природі у вільному або слабко-зв’язаному стані:
- Протони;
- Електрон;
- Нейтрон;
- Фотон;
- Електронне нейтрино;
- Електронне антинейтрино;
- Піони або π- мезони.
Основні властивості елементарних частинок:
- Більшість – нестабільні (стабільні – фотон, електрон, протон, нейтрон);
- Взаємодія та взаємне перетворення;
- Існування античастинок;
- Складна будова більшості частинок.
Маса частинки та античастинки однакова, заряди однакові за модулем та протилежні за знаком.
Античастинка електрона – позитрон, а не протон.
|
Класифікація елементарних частинок |
||
|
Фотони |
Лептони |
Адрони |
|
|
|
Мезони |
|
Нуклони (протони та нейтрони) |
||
|
Гіперони |
||
|
Види взаємодій у природі |
||||
|
Вид взаємодії |
Квант поля |
Радіус дії |
Відносна інтенсивність |
Прояв |
|
Ядерне (сильне) |
Піони Каони |
10-15 м |
1 |
Стійкість атомних ядер |
|
Електромагнітне |
Фотони |
∞ |
1/137 |
Стійкість атомів, молекул, макроскопічних тіл |
|
Слабке |
Бозони |
10-13 м |
10-10 |
Нестабільність елементарних частинок |
|
Гравітаційне |
Гравітони (гіпотеза) |
∞ |
10-33 |
Стійкість зір планетних систем |
Узагальнюючи заняття:
Тема 1:
«Фізика і науково-технічний прогрес. Фізична картина світу як складова природничо-наукової картини світу»
Матеріальний світ
|
Частина світу |
Розміри у просторі |
Основні структурні елементи |
Основний тип взаємодії |
|
Мікросвіт |
‹10-8 м |
Молекули Атоми Елементарні частинки |
Електромагнітна Сильна Слабка |
|
Макросвіт |
‹10 -8 + 1020 м |
Тіла на Землі Земля та інші планети Зірки Гравітаційні та електромагнітні поля |
Гравітаційна Електромагнітна |
|
Мегасвіт |
›1020 м |
Галактики Гравітаційні та електромагнітні поля |
Гравітаційна Електромагнітна |
Еволюція поглядів на фізичну картину світу
|
Фізична карта світу |
Приблизний час існування |
Вчені, які зробили найбільший внесок у розвиток фізичної карти світу |
Основні принципи, закони, теорії |
|
Механічна |
XVI-XVIII ст. |
Демокрит, Галілей, Декарт, Ньютон |
Принцип відносності; закони динаміки; закон всесвітнього тяжіння; закони збереження |
|
Електро-динамічна |
XIX-початок XX ст. |
Фарадей, Максвелл, Ейнштейн |
Закон Кулона; закон електромагнітної індукції; рівняння Максвелла; спеціальна теорія відносності |
|
Квантово- польова |
Початок XX- середина XX ст. |
Планк, Ейнштейн, Бор, Резерфорд, Столєтов, де Бройль, Гейзенбург, Шредингер, Лебедєв |
Гіпотеза Планка; робота Ейнштейна; постулати Бора; корпускулярно-хвильовий дуалізм. |
Взаємодія в природі
|
Вид взаємодії |
Квант поля |
Радіус дії |
Беруть участь у взаємодії |
Прояви |
|
Ядерна (сильна) |
Пілони Каони |
10-15 м |
Важкі частинки (нуклони) |
Стійкість атомних ядер |
|
Електромагнітна |
Фотони |
∞ |
Заряджені частинки та фотони |
Стійкість атомів, молекул, макроскопічних тіл |
|
Слабка |
Бозони |
10-13 м |
Всі частинки, крім фотона |
Нестабільність елементарних частинок |
|
Гравітаційна |
Гравітони (гіпотеза) |
∞ |
Всі тіла та частинки |
Стійкість зірок, планетних систем |
Тема 2:
«Роль науки в житті людини та суспільному розвитку. Сучасні уявлення про будову речовини.»
Еволюція уявлень про будову речовини
|
Речовина |
|
Молекули |
|
Атоми |
|
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Електронна оболонка |
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Протони |
|
Нейтрони |
||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
|
Кварки |
|
? |
|||||||||||||||
|
Матерія |
|||||||||||
|
|
|||||||||||
|
Речовина |
|
Поля |
|||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
Газ |
|
Сильне |
||||||||
|
|
Рідина |
|
Рідкі кристали |
|
Слабке |
||||||
|
Тверде тіло |
Електромагнітне |
||||||||||
|
Плазма |
|
Гравітаційне |
|||||||||
|
|
|||||||||||
|
Амфорні тіла |
|
Кристалічні тіла |
|
Монокристали |
|||||||
|
|
|||||||||||
про публікацію авторської розробки
Додати розробку