|
2.2. Akademik litsey va kasb-hunar kollejlarida fizika kursida “Atom fizikasi” bo’limi
XX asrning ikkinchi yarmida fanning yangi soxasi - elementar zarralar fizikasi paydo bo’ldi va tez sur’atlar bilan rivojlanmoqda. Atom hamda yadro fizikasining eksperemental metodlari alohida ahamiyatga ega. Ular o’quvchilarga atom yadrosi fizikasini o’rganish uchun belgilangan asboblar, qurilmalar tuzilishi, ishlash jarayonlari haqida boshlang’ich ma’lumotlar beradi. Bu bilan insonning tabiatini o’rganishi g’oyatda cheksiz ekanligini ko’rsatadi. Atom nazariyasi fizika kursida alohida o’rin egallaydi.
Atom yadrosi fizikasi bo’yicha ilmiy ma’lumotlarning xajmi nixoyatda kattadir. Bunga atom fizikasi, elementar zarralar fizikasi kabi alohida darslik va qo’llanmalar yaratilganligidan ham bilsa bo’ladi. Shunga ko’ra umumiy o’rta ta’lim fizika dasturida o’quvchilarni faqatgina tanlangan masalalar, asosan bu soxadagi fizik bilimlar haqida umumiy ma’lumotlar beruvchi, ayrim tushunchalarni shakllannishga imkon beradigan eksperimental ma’lumotlar bilan tanishtirish hamda bu bilimlardan kayerda va qanday qo’llanishini tushuntirish mumkin. Bu esa o’quvchilarni yadro fizikasi masalalari bo’yicha ilmiy ommobob kitoblarni o’qishga tayyorlaydi. Bu bilan o’quvchi o’zining ilmiy dunyoqarashini yanada rivojlantiradi. Atom yadrosi fizikasini o’rgangunga qadar o’quvchilar VII-sinf fizika darsida hamda VIII-sinf kimyo darslarida atom tuzilishini uning elektron qobigi, atom tomonidan energiya chiqarilishi va yutilishining kvant harakteri, chiziqli spektrlarning paydo bo’lishi, jism massasining harakat tezligiga bog’ligligi, massa va energiyaning o’zaro bog’liqligi qonunlari bilan tanishgan edilar. Atom yadrosi fizikasini o’rganishda o’quvchilar atomning yadro modeli hamda massa va energiyaning o’zaro bog’liqligi haqidagi bilimlarni yanada rivojlantirish, shuningdek zarralarni qayd qilish metodlari, radioaktivlik hodisasi, yadro va yadroni hosil qilgan nuklonlar, yadro reaksiyalari, elementlar zarralar va ularning o’zaro aylanishi, antizarralar, yadro energiyasining amalda qo’llanishi, radioaktiv izotoplar va ularning qo’llanishi haqida ma’lumot oladilar.
Bunda ikki fizik g’oya – zarralarning bir-biriga aylanishi hamda korpuskulyar – to’lqin dualizmi asos qilib olingan.
“Atom fizikasi” bo’limini o’rgangunga qadar o’quvchilar fizika kursida fotonning massasi va impulsi, nisbiylik nazariyasining asoslari haqida bir muncha bilimga ega bo’lgan edilar. Moddalarning atom tuzilishi kimyo va fizika fanlarida o’rganiladi. Kimyo fanida atomning elektron kobigi tuzilishi bilan bog’liq bo’lgan va D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy sistemasi, fizikada esa atom energiyasining diskret holatlari, chiziqli spektrlarning paydo bo’lishi hamda atom yadrosi masalalari o’rganiladi. Shuningdek atom va yadro tuzilishi - zarrachalarni sochilishiga doir Rezerford tajribasi, neytron va nozitronning kashf qilinishi, radioaktivlikni kashf qilinishiga doir Iren Kyuri va Frederik Jolio Kyuri ishlari va boshqa fundamental tajribalari analiz qilish asosida o’rganiladi.
Umumiy o’rta ta’lim maktablarida atom yadrosi fizikasini o’rganishida yadro fizikasi qonunlarining umumiyligini ko’rsatish, masalan, yerda amalga oshiriladigan yadro reaksiyalari, yulduzlarda va quyoshda termo yadro molekulalari ro’y beradi. Elektr zaryadiga ega bo’lgan zarralarni tezlatish yerda baxaybat qurilmalarda amalga oshirilsa, vaholanki kosmik nurlanishida hosil bo’lgan zarralar kosmik fazoning magnit maydonida tezlashadi. Bu bilan yadro fizikasining taraqqiyoti astrofizikaga ham yo’l ochib beradi.
Atom yadrosi fizikasini o’rganishidagi muxim masalalardan biri atom yadrosi va elementlar zarralarni o’rganayotganimizda biz yorug’likning vakumdagi tezligiga yaqin tezliklar, yadro energiyalar, katta zichlikka ega bo’lgan ―yadro moddalari‖ bilan ish ko’rishimizni ko’rsatishdir. Atom yadrosi va elementlar zarralar fizikasida uzunligi birligi 1 fermi=10-15 m atommassa birligi 1 mab = 1,66÷10-27 kg: unga ekvivalent bo’lgan energiya 931 mev, zarra harakatining tezligi sifatida yorug’liq tezligi, vaqt masshtabi sifatida 10-27 s qo’llaniladi. Bu kattaliklarning qo’llanishi o’quvchilarda yadro fizikasida fizik kattaliklarning tartibi haqida tasavvur hosil qiladi. Ushandagina o’qituvchilarning mikro olam haqidagi xikoyasi o’quvchilarga tushunarli bo’ladi.
Bu bo’limni o’quvchilar yaxshi o’zlashtirishlarida yadro fizikasiga tegishli o’quv eksperimentlarining roli g’oyatda muximdir.
Ko’rgazmalilikning muxim vositalari yadro fizikasida qo’llanadigan Vilon kamerasida va pufakli kameralarida, hosil bo’lgan atom zarralari izlarining foto rasmlari, Geyger – Myuller schetchigidan keluvchi tok impulslarini yozib olishdir. Bu rasmlar mikrodunyo jarayonlarining realligiga ishontirishga imkon beradi. Shuningdek zarralarning atom yadrolarida sochilishi, azotni kislorodga aylanishi, elektron – pozitron juftlikning hosil bo’lish kabi hollarni tahlil qilish kifoya.
Atom yadrolarning maktabda o’rganiladigan asosiy kattaliklari yadroning elektr zaryadi, massasi, o’lchami va bog’lanish energiyasidir. Atom fizikasida elektr zaryadi birligi uchun elektron zaryadiga teng bo’lgan - 1,6÷10-19 Kl zaryad qabul qilingan. O’quvchilarga kimyo va fizika kursidan ma’lumki atom yadrolari proton va neytronlardan tashkil topkan. Demak, atom yadrolari hamma vaqt musbat zaryadga ega. Atom esa elektr jihatidan neytral sistemadir. Yadro zaryadi yadrodagi elektronlar soni yoki elektron qobidagi elektronlar soni bilan belgilanadi.
Yadro zaryadi elektron zaryadining butun karrasiga teng. Demak, yadro zaryadi elektron zaryadi birliklarida elementning tartib nomeriga teng.
Yadroning elektr zaryadi elementning kimyoviy xossalarini, uning barcha izotoplari xossalarini belgilaydi.
Davriy sistemada elementlarning o’rni yadrolarining musbat zaryadlari bilan belgilanadi. Kimyoviy elementlar yadro zaryadlarining o’sib borish asosida joylashtirilganligini o’quvchilarga ta’kidlab o’tish kerak.
Davriy sistemada atom massalari atom massa birliklarida keltirilgan. Ular odatda kasr sonlar bilan ifodalangan. Massa soni esa atom massasiga yakin bo’lgan butun sonlardir. Massa soni tushunchasi odatda izotoplarga tegishlidir. Atom massa soni yadrodagi nuklonlarning (proton va neytronlarning) umumiy soniga tengdir.
Elektronning tinchlikdagi massasi 0,00054877 m.a.b. proton massasi 1,0075998 m.a.b. tengdir.
Do'stlaringiz bilan baham: |
