Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Педагогіка і виховання » Формування квантових уявлень при вивчені фізики в загальноосвітній школі » Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Сторінка 6

Підкреслюють, що система атомів з інверсною (надлишковою) заселеністю рівнів (див. мал. 1. 25, б) здатна не тільки підсилювати, а й генерувати електромагнітне випромінювання.

Для роботи в режимі генератора потрібний так званий зворотний зв’язок, коли частина сигналу (фотонів) з виходу пристрою подається на його вхід. Цей висновок є переходом до пояснення будови лазера.

При створені лазера потрібно розв’язати дві основні проблеми: як “накачати” енергію в систему, щоб достатнє число атомів перебувало в збудженому стані, і як добитися того, щоб більшість фотонів випускалися в одному напрямку. Нині створено багато різних конструкцій лазерів. Їх каласифікують за: 1) типом робочого середовища (тверді діелектрики, напівпровідники, гази, рідини); 2) способом “накачування” – створення в активному середовищі інверсної заселеності (оптичне “накачування”, елктронний удар, хімічне “накачування”); 3) конструкцією резонатора; 4) режимом роботи (імпульсний, безперевний). Знайдено сотні речовин - твердих тіл, рідин і газів, яким властивий лазерний ефект.

Звичайно розглядають будову рубінового лазера. Його схему подана на мал. 1.26. Проблему напрямленості лазерного випромінювання тут розв’язано так. Одну з основ посріблено (дзеркала), другу – покрито сріблом частково; з останньої виходить лазерний пучок. “Накачування” здійснюють розрядною лампою великої потужності, яка має форму спіралі, накрученої навколо циліндричного кристала. Пояснюючи це, слід підкреслити, що лазер не є джерелом енергії, він лише змінює її і концентрує.

Корисно показати (мал. 1.27) деяк рівні енергії атомів хрому в кристалі рубіну. Тут і - енергетичні смуги рівнів, на яких атоми розміщені в збудженому стані. Вони “переселяються” туди з основого стану , набувши енергії внаслідок “накачування” (стрілки напрямлені вгору). Стан (червона стрілка) – лазерне випромінювання в червоній частині спектра (нм).

Експериментальні методи реєстрації заряджених частинок

Під час демонстрування будови і принципу дії приладів, які використовуться для вивчення та реєстрації елементарних частинок, слід підкреслити, що всі ці прилади поділяються на: 1) прилади, які реєструють пролітання елементарних частинок через прилад. Це так звані реєструючі прилади; до них належать газорозрядні й сцинцеляційні напівпровідникові лічильники та іонізаційні камери, лічильники Черенкова і 2) трекові прилади, за допомогою яких можна спостерігати треки (сліди) частинок у речовині. До них належать камери: Вільсона і дифузійна, в яких робочим тілом (середовищем, в якому частинка залишає трек) є газ; бульбашкові та емульсійні, робочим тілом в яких є: у першій рідина, у другій – шар (шари) фотоемульсії.

1. Основою приладу або робочим тілом реєструючого і трекового приладів є певна система, що може як завгодно довго бути в нестійкому стані. Робочим тілом може бути: газ у передрозрядному стані (1.28, а); переохолоджена пара, яка міститься під поршнем (мал. 1.28, в). Пролітання (проходження) елементарної частинки через дане середовище змінює стан речовини вздовж трека, завдяки чому його видно або можна реєструвати. У цьому розумінні такий прилад подібний до зарядженої рушниці або гармати, на “спуск” якої “натискає” елементарна частинка; таку аналогію показано на мал.1.29.

2. На мал. 1.30 зображено схему лічильника Гейгера-Мюллера. Це газорозрядний детектор, який спрацьовує при проходженні через його об’єм заряджених частинок. Лічильник винайшов у 1908 р. Х. Гейгер і Е. Резерфорд, згодом його вдосконалив Х. Гейгер і В. Мюллер. Ці лічильники відіграли важливу роль в ядерній фізиці в 20-40 рр. ХХ ст; тепер їх використовують у різних дозиметричних приладах. Електроди вмонтовано в герметичному резервуарі, наповненому газом до тиску Па. За допомогою лічильників реєструють гамма-кванти за вторинними фотоелектронами, нейтрони – за ядрами віддачі та продуктами ядерних реакцій, які відбуваються у газі лічильника.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Це цікаво:

Взаємозв’язок розвитку, навчання, виховання і освіти особистості
Категорії “освіта”, “навчання”, “виховання” і “розвиток” є базовими категоріями, якими оперує педагогічна наука. І перш, ніж перейти до вивчення теоретичних основ управління навчальною діяльністю, треба чітко розібратись в розбіжності цих категорій. Поняття розвитку вже надавалося вище. Навчання і ...

Методи і форми контролю
Методи контролю - це способи діагностичної діяльності, які дозволяють здійснювати зворотний зв'язок у процесі навчання з метою отримання даних про успішність навчання, ефективність навчального процесу. Вони повинні забезпечувати систематичне, повне, точне і оперативне отримання інформації про навча ...

Загальні поняття про модульну систему навчання
Модульна система виробничого навчання вперше була розроблена Міжнародною організацією праці (МАРНОТРАТ) в 70-х роках XX століття як узагальнення досвіду підготовки робочих кадрів в економічно розвинених країнах світу. Ця система швидко поширилася по усьому світі й, по суті, стала міжнародним станда ...

Інтерактивні уроки

Інтерактивні уроки

На початку ХХІ століття соціокультурний розвиток людства визначив закріплення складної та суперечливої тенденції, що дістала назву глобалізації.

КАТЕГОРІЇ

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.novapedahohika.com