§3.1.1. Ma‟ruza mashg„ulotlarining ta‟lim texnologiyasi modeli
Fan ”Elektr va magnetizm”
Mavzu: №18 nomi: “Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi”
Vaqt 80 min.
Talabalar soni: 53-ta
O„quv mashg„ulotining shakli va
turi:
Ma‟ruza,
axborotli,
tajribaviy
namoyishli.
Ma‟ruza rejasi:
Quyidagi savollarni ochib berish:
1. Amper
gipotezasining
zamonaviy
talqini. Atomning magnet momenti.
Magnetiklarning sinflanishi;
2. Diamagnetizm va uning tabiyati.
O„quv mashg„ulotining maqsadi:
- Atomning magnet momenti haqida
tushuncha beish;
- Moddalarning magnitlaishi bo‟yicha
farqlanishi, ya‟ni magnetiklarning
sinflanishi;
- Diamagnetizm va uning tabiyatini
tushuntirib berish.
Pedagogik vazifalar:
1. Elektron toki tomonidan hosil
qulinadigan orbital magnet momenti,
elektronning
orbital
mexanit
momenti. Ular orasidagi giromagnit
nisbat va uni aniqlash bilan bog‟liq
bo‟lgan
Eynshteyin-de Xaas va
Barnett tajribalar haqida tushuncha
O„quv faoliyatining natijalari:
1. Elektron toki tomonidan hosil
qulinadigan orbital magnet momenti,
elektronning orbital mexanit momenti
ularning
formularini
keltirib
chiqaradilar. Ushbu kattaliklar orasidagi
giromagnit nisbat va uni aniqlash bilan
bog‟liq bo‟lgan Eynshteyin-de Xaas va
30
berish.
Barnett tajribalarni o‟rganib chiqib, ular
haqida tushunchaga ega bo‟ladilar.
2. Elektronning xususiy momenti spin
magnet
momenti,
spin
mexanit
momenti va Bor magnetoni haqida
tushuncha berish.
2.
Elektronning xususiy momenti spin
magnet momenti, spin mexanit momenti
va Bor magnetoni haqida tushunchaga
ega bo‟ladilar.
3. Moddalarning diamagnit xossalari,
Larmor pretsessiyasi va Larmor
chastotasi haqida tushuncha berish.
3.Moddalarning diamagnit xossalari,
Larmor
pretsessiyasi
va
Larmor
chastotasi haqida tushunchaga ega
bo‟ladilar.
Ta‟lim usullari:
Ma‟ruza, ko„rgazmali namoyish, aqliy
xujum.
Ta‟lim shakli:
Frontal, jamoaviy
Ta‟lim vositalari:
Ma‟ruza matni Eynshteyin-de Xaas va
Barnett tajribalar uchun zarur bo‟lgan
asbob
uskunalar,
kompyuter,
videoproektor va h.z.
Ta‟lim berish sharoiti:
Ma‟ruza o„tiladigan auditoriya, tajriba
namoyishi uchun stol.
Monitoring va baholash:
Savol-javob, uy vazifasi.
Mavzu: №19; nomi: “Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi”
Vaqt 80 min.
Talabalar soni: 53-ta
O„quv mashg„ulotining
shakli va turi:
Ma‟ruza, axborotli va tajribaviy namoyishli.
Ma‟ruza rejasi:
Quyidagi savollar ochib beradi:
1. Paramagnetizm va uning tabiyati. Kyuri
qonuni;
2. Ferromagnetizmning tabiyati. Ferromagnit
31
gisterezis hodisasi. Kyuri - Veiss qonuni.
Magnet materiallar.
O„quv mashg„ulotining
maqsadi:
- Paramagneizm tabiatini tushuntirib berish;
- Kyuri qonuni mohiyatini ochib berish;
-
Paramagetizmning
klassik
Lanjeven
nazariyasini tushuntirib berish;
- Ferromagnetizm tabiyatini haqida ma‟lumot
berish;
- Ferromagnetiklarning gisterezis hodisasini
tushuntirib berish;
-Kyuri-Veiss qonunini mohiyatini ochib berish;
- Magnit materiallar haqida tushuncha berish.
Pedagogik vazifalar:
- Paramagneizm tabiatini
tashqi magnet maydoni va
temperatura
tasirida
atomlarning
magnet
momentini
yo‟nalishini
tushuntirib berish;
- Kyuri tajribasi asosida
moddalarning magnet qabul
qiluvchanligi uchun qonun
mohiyatini ochib berish;
- Paramagetizmning klassik
Lanjeven
nazariyasini
tushuntirib berish;
- Ferromagnetizm tabiyatini
gisterezis hodisasini, ya‟ni
magnitlanish egri chizig‟ni
tushuntirish asosida yoritib
O„quv faoliyatidan kutilayotgan natijalari:
1. Paramagneizm tabiatini tashqi magnit
maydoni va temperatura tasirida atomlarning
magnit momentini yo‟nalishini tushuntirib
oladilar;
2. Kyuri tajribasi asosida moddalarning magnet
qabul qiluvchanligi uchun qonun mohiyatini va
Kyuri
doimiysi
haqida tushunchaga
ega
bo‟lishadi;
3.
Paramagetizmning
klassik
Lanjeven
nazariyasini tushuntirib olishadi;
4.
Ferromagnetizm
tabiyatini
gisterezis
hodisasini, ya‟ni magnitlanish egri chizig‟i
asosida tushunib olishadi; ferromagnetiklarni
domen strukturasi, qoldiq magnitlanish va
koertsetiv kuch haqida ma‟lumotga ega
bo‟lishadi;
5.
Kyuri-Veiss
qonunini
mohiyatini
va
32
berish;
ferromagnetiklarni
domen
struktura
orqali
tushuntirish;
-
Kyuri-Veiss
qonunini
mohiyatini ochib berish;
-
Magnit
materiallar
(magnet qattik va magnet
yumshoq materiallar) haqida
tushuncha berish.
paramagnet
Kyuri
temperatura
haqida
tushunchaga ega bo‟lishadi;
6. Magnit materiallar (magnet qattik va magnet
yumshoq materiallar) haqida tushunchaga ega
bo‟lib, ularning avzalliklari va qayerda ishlatishi
haqida ma‟lumotga ega bo‟lishadi.
Ta‟lim usullari:
Ma‟ruza
Ta‟lim shakli:
Frontal, jamoaviy
Ta‟lim vositalari:
Ma‟ruza matni tajribalar uchun zarur bo‟lgan
asbob uskunalar, kompyuter, videoproektor va
h.z.
Ta‟lim berish sharoiti:
Ma‟ruza o„tiladigan darsxona.
Monitoring va baholash:
Tezkor savol – javob.
§3.1.2. Ma‟ruza
mashg„ulotining texnologik xaritasi.
Mavzu: №18, nomi: “Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi”
Ish
bosqichlari
Faoliyat mazmuni
Ta‟lim beruvchi
Ta‟lim
oluvchilar
I-bosqich.
O„quv
mashg„ulotiga
kirish (10 daq.)
1.1. Mavzuning nomini (“Magnitlanish turlaru va
magnetiklarning
sinflanishi”),
maqsadini
(texnalogik modelda yozilgan) va ma‟ruza
jarayonidan kutiladigan natijalarni (texnologik
modelda yozilgan) e‟lon qiladi.
1.2. Ma‟ruza rejasini (texnologik xaritada
yozilgan) e‟lon qiladi.
Tinglaydilar,
Yozib
oladilar.
33
1.3. Tezkor so„rov orqali, talabalarning ushbu
ma‟ruzani o„zlashtirishlari uchun zarur bo„lgan
bilimlarini faollashtiradi:
1. Moddadagi magnit maydoni haqida Amper
gipotezasini tarifini aytib bering?
2.
Magnetiklarning
magnitlanishini
birlik
hajmdagi magnet maydoni momenti qanday
kattalik orqali aniqlanadi?
3. Magnetiklarning magnitlanish vektori, magnet
kuchlanganlik va magnit qabul qiluvchanlik ora-
sidagi bog‟lanish qanday ifoda orqali aniqlanadi?
4. Magnit kuchlanganlik tsirkulyatsiyasi haqidagi
Gauss teoremasining tariflab bering?
Tinglaydilar,
savolga javob
beradilar.
II -bosqich.
Asosiy
qism
(55min.)
1.1. Faollashtirilgan bilimlar asosida ma‟ruza
rejasidagi
savollarga
(texnalogik
modelda
yozilgan)
axborotli
tarzda
javob
beradi:
Kupincha birlik hajmdagi qabul qiluvchanlik
o„rniga moddaning bir kilomoliga nisbiy
kilomolyar qabul qiluvchanlik
km
yoki birlik
massaga nicbati solishtirma qabul qiluvchanlik
ishlatilishi, hamda magnit qabul qiluvchanlikning
ishorasiga
va
kattaligiga
qarab
barcha
magnetiklar
uch
turga
(diamagnetiklar,
paramagnetiklar
va
ferromagnetiklar)ga
bo‟linishini haqida ma‟lumot beradi.
1.2. Nils Bor va Rezerford tajribalari asosida
barcha
molekulalarning
atomlari
musbat
zaryadlangan yadro va uning atrofida aylanib
yuryvchi
elektronlardan
tashkil
topganligi,
Tinglaydilar,
yozib
oladilar.
Tajribaviy
namoyishlarni
kuzatadilar.
Plakatdan
chizib
oladilar.
Kuzatadilar,
34
elektron toki tomonidan hosil qilinadigan, ya‟ni
elektron orbita bo‟ylab harakatlanishi sababli
hosil bo‟lgan magnet va mexanik momentlari
haqida
tushuncha
beradi.
Magnetikning
magnitlanishi uning aylantirishga va aksincha,
magnetikning aylanishi uning magnitlanishiga
sabab buluvcha giromagnit yoki magnitomexanik
hodisalar ekanligini aytib Eynshteyn va de-Xaas,
va Barnett tajribalarini tushuntiradi (Ilova-1, 1-
tajriba).
1.3. O‟z navbatda elektron xusuiy spin magnit
va mexanik momentlari mavjudligi va Shtern va
Gerlax tajribalari haqida bayon qiladi (Ilova-1, 2-
tajriba).
1.4. Orbita bo‟ylab aylanayotgan elektron
tashqi kuch ta‟sirida pretsesiya hodisasini hosil
qilishi mumkinligi va u Larmor pretsessiya yoki
Larmor chastotasi deb atalshi haqida aytib o‟tadi.
2.2. Talabalarga ma‟ruza jarayoni tugagani
aytadi.
Ma‟ruza
bo„yicha
kim
nimani
tushunmagan bo„lsa, savollar bilan murojaat
qilishlari mumkinligini aytadi. Talabalarning
savollarini tinglab ularga javob beradi.
yozadilar.
Eshitadilar,
chizadilar,
yozadilar.
Savollar
beradilar,
tinglaydilar.
III -bosqich.
Yakuniy
(15min.)
3.1.
Talabalarning
ma‟ruza
materialini
o„zlashtirganlik darajasini tekshirish uchun
ularga quyidagi savollar bilan murojaat qiladi:
1. Solishtirma qabul qiluvchanlik deb nimani
tushunasiz?
2. Moddalarni qabul qiluvchanligining ishorasi
va kattaligiga qarab hechta guruxga ajratish
Eshitadilar,
savollarga
javob
beradilar.
35
mimkin?
3. Magnetiklarning to‟la magnit momenti qanday
aniqlanadi?
4. Elektronlarning orbital mexanik va magnit
momenti va ularning aniqlashiga asoslangan
Eynshteyn va de-Xaas, va Barnett tajribalarini
tushuntirib bering.
1.5. 5. Elektronlarning spin mexanik va magnit
momenti va ularning aniqlashiga asoslangan
Shtern va Gerlax tajribalarini tushuntirib bering.
6. Moddalarning diamagnit xossalari va Larmor
pretsessiyasi haqida tushuncha bering.
3.2. Javoblarni to„ldiradi va qisqacha xulosalar
qiladi.
3.3. Javoblarni baholaydi.
Eshitadilar.
Eshitadilar.
Ilova 1
№1 Ma‟ruza bo‟yicha tushuntiriladigan tajribalar
(kerakli asbob-
uskunalar: videoproektor, kompyuter, plakatlar):
1-chizma – Amper gipotezasi (ilmiy farazi):
Modda molekulalarida elektronlarning
orbita bo„ylab yadro atrofida harakati
elementar
tok
hosil
qiladi.
Bu
elementar toklar o„z magnit maydonini
hosil qiladi.
36
2-chizma – Giromagnit yoki magnitomexanik hodisalarni tushuntirish uchun
Eynshteyn -de Xaas va Barnett tajribalari;
3-chizma – Elektronlarning xususiy momenti mavjudligini isbotlavchi
Shtern va Gerlax tajribalari;
4-chizma – Elektronlarning pretsessiya xodisasini namoyish qiluvchi video
slaydlar.
37
Larmor
pretsessiyasi
yoki
Larmor
chastotasi:
m
eB
L
2
Gauss sistemasida:
mc
eH
L
2
Diamagnetiklar – manfiy
qabul qiluvchanlikli va shunga ko„ra < 1
magnit singdiruvchanlikli moddalar.
Bularga: vodorod, suv, shisha, rux, kumush, oltin, mis, vismutlar kiradi.
Diamagnetiklarda
bo„lganligi uchun (4) formuladan kelib chiqadi:
qo„shimcha magnit maydon tashqi maydonga qarama-qarshi yo„naladi va
natijaviy magnit maydon biroz susayadi.
Diamagnetik magnit maydonga kiritilsa, u eng katta kuchlanishli sohadan itarilib
chiqariladi va kuch chiziqlariga perpendikulyar joylashadi.
Diamagnetik atomlari tashqi magnit maydon bo„lmaganda xususiy magnit
momentiga ega bo„lmaydi. Tashqi magnit maydon ta‟sirida atomlar shu maydonga
qarama-qarshi momentga ega bo„ladi. Tashqi magnit maydonning elementar tokka
ta‟siri tokning magnit momenti bilan aniqlanadi:
,
, (1)
bu yerda – elementar tok kuchi, – yuza, –
38
normal vektori.
vektor elementar tok yuzasiga perpendikulyar bo„ladi.
Tashqi magnit maydon yo„q bo„lsa, elementar toklar va ularning magnit
maydonlari tartibsiz joylashadi. Bunday modda qo„shimcha magnit maydon hosil
qilmaydi:
.
Mavzu: №19, nomi: “Magnitlanish turlaru va magnetiklarning sinflanishi”
Ish
bosqichlari
Faoliyat mazmuni
Ta‟lim beruvchi
Ta‟lim
oluvchilar
I-bosqich.
O„quv
mashg„ulotiga
kirish
(10
daq.)
1.1. Mavzuning nomini (“Magnitlanish turlaru va
magnetiklarning
sinflanishi”),
maqsadini
(texnalogik modelda yozilgan) va ma‟ruza
jarayonidan kutiladigan natijalarni (texnologik
modelda yozilgan) e‟lon qiladi.
1.2. Ma‟ruza rejasini (texnologik xaritada
yozilgan) e‟lon qiladi.
1.3. Tezkor so„rov orqali, talabalarning ushbu
ma‟ruzani o„zlashtirishlari uchun zarur bo„lgan
bilimlarini faollashtiradi:
1. Moddadagi magnit maydoni haqida Amper
gipotezasini tarifini aytib bering?
2.
Magnetiklarning
magnitlanishini
birlik
hajmdagi magnet maydoni momenti qanday
kattalik orqali aniqlanadi?
3. Magnetiklarning magnitlanish vektori, magnet
kuchlanganlik va magnit qabul qiluvchanlik ora-
sidagi bog‟lanish qanday ifoda orqali aniqlanadi?
4. Magnit kuchlanganlik tsirkulyatsiyasi haqidagi
Gauss teoremasining tariflab bering?
Tinglaydilar,
Yozib
oladilar.
Tinglaydilar,
savolga javob
beradilar.
39
II -bosqich.
Asosiy qism
(55min.)
1.6. Faollashtirilgan bilimlar asosida ma‟ruza
rejasidagi
savollarga
(texnalogik
modelda
yozilgan) axborotli tarzda javob beradi: 1905
yilda Lanjeven tomonidan paramagnetizmning
klassik nazariyasi yaratilganligi va bu nazariya
kuchli bo‟lmagan maydon va juda past
temperaturalar uchun ishlatilishi haqida gapiradi.
Bu sharoitda paramagnetikning magnitlanishi J
va
maydon
kuchlanganligi
H
orasidagi
proportsionallikdan
chetlanish
kuzatilishini
tushuntiradi va hamma magnet momentlar
maydon bo‟yicha joylashgandan keyin H ning
ortishi va J ning o‟sishiga olib kelmasligini, ya‟ni
magnet to‟yinish holati kuzatilishini aytadi.
1.7. Paramagnetizmning kvant nazariyasi atom
magnet momentilarining maydonga nisbatan
orientatsiyasining diskretligini hisobga olishi
aytadi.
1.8. Ferromagnetizmning
tabiyatini
haqida
ma‟lumot beradi va ferromagnetiklarning
magnitlanish egri chizigi haqida taxtab o‟tadi.
Bunda
)
(
0
J
H
B
diagrammasida
magnitlanish
egri
chizig‟i
tushuntiriladi.
Temirning magnitlanishiga doir rus olimi
A.G.Stoletov tajribalari moxiyatini talabalarga
ongiga singdirish.
1.9. Qoldiq induktsiya B
r
, qoldiq magnitlanish
J
r
va koertsitiv kuch haqida ma‟lumot berish.
Ferromagnetikka o‟zgaruvchan magnit maydon
ta‟sir qilganda induktsiya gisterezis sirtmog‟i
Tinglaydilar,
yozib
oladilar.
Tajribaviy
namoyishlarni
kuzatadilar.
Plakatdan
chizib
oladilar.
Kuzatadilar,
yozadilar.
Eshitadilar,
chizadilar,
yozadilar.
40
egri chizig‟i bo‟yicha o‟zgarishini tushuntirib
berish.
1.10.
Ferromagnetizm nazariyasini Ya.I.
Frenkel va Geyzenberg tomonidan yaratilganligi
haqida gapiradi va feromagnetiklarning magnet
hususiyatlari elektronlarning hususiy (spin)
momentlari
tomonidan
belgilanadidegan
xulosaga kelinadi. Ma‟lum sharoitda kristallarda
shunday
kuchlar
hosil
bo‟ladiki,
u
elektronlarning magnet momentlarini o‟zaro
parallel joylashtiradi. Natijada (o‟z-o‟zidan)
spontan magnitlanish sohasi hosil bo‟ladi, ular
domenlar deb atalishini aytadi. Ushbu spontan
magnitlanish sohasini temperaturaga bo‟liqligini,
Kyuri
nuqtasi
va
Kyuri-Veyss
qonunini
tushuntirib beradi.
2.2. Talabalarga ma‟ruza jarayoni tugagani
aytadi.
Ma‟ruza
bo„yicha
kim
nimani
tushunmagan bo„lsa, savollar bilan murojaat
qilishlari mumkinligini aytadi. Talabalarning
savollarini tinglab ularga javob beradi.
Savollar
beradilar,
tinglaydilar.
III -bosqich.
Yakuniy
(15min.)
3.1.
Talabalarning
ma‟ruza
materialini
o„zlashtirganlik darajasini tekshirish uchun
ularga quyidagi savollar bilan murojaat qiladi:
1. Magnetiklar deb qanday moddalarga aytiladi?
2. Amper gipotezasi (ilmiy farazi) ning
mazmunini bayon etib bering.
3. Moddaning magnit singdiruvchanligi va
magnit
qabul
qiluvchanligi
nimalarni
ifodalaydilar?
Eshitadilar,
savollarga
javob
beradilar.
41
4. Qanday moddalarga diamagnetiklar deyiladi?
Ularning asosiy xossalari nimalardan iborat?
5. Qanday moddalarga paramagnetiklar deyiladi?
Ularning asosiy xossalari nimalardan iborat?
6. Ferromagnetiklar deb qanday moddalarga
aytiladi? Ferromagnetiklarning asosiy xossalari
nimalardan iborat?
7. Gisterezis hodisasi nimadan iborat?
8. Kyuri temperaturasi deb qanday temperaturaga
aytiladi?
9. Domenlar deb nimalar ataladi?
3.2. Javoblarni to„ldiradi va qisqacha xulosalar
qiladi.
3.3. Javoblarni baholaydi.
Eshitadilar.
Eshitadilar.
Ilova 2
№1 Ma‟ruza bo‟yicha tushuntiriladigan tajribalar
(kerakli asbob-
uskunalar: videoproektor, kompyuter, plakatlar):
1-chizma – Lanjeven tomonidan yaratilgan paramagnetizmning klassik
nazariyasini tishintirib berish uchun chizmalar;
Paramagnetiklar – musbat
qabul qiluvchanlikli va
magnit
singdiruvchanlikli moddalar.
Bularga: azot, kislorod, havo, ebonit,
alyuminiy, volfram, platinalar kiradi.
Paramagnetiklarda qo„shimcha magnit maydon tashqi maydon yo„nalishi bilan
mos keladi, chunki
va natijaviy magnit maydon biroz kuchayadi.
42
Paramagnetik magnit maydonga kiritilsa, u eng katta kuchlanishli sohaga tortiladi
va kuch chiziqlari bo„ylab joylashadi.
Paramagnetik atomlari tashqi magnit maydon bo„lmaganda xususiy magnit
momentiga ega va bu momentlar tartibsiz joylashadi. Tashqi magnit maydon
bo„lganda magnit momentlari maydon bo„ylab birmuncha tartibli joylashadi.
Dia- va paramagnetiklarning magnit qabul qiluvchanligining absolyut qiymati juda
kichik bo„lgani sababli
), ularning magnit singdiruvchanligi
birdan juda kam farqlanadi.
Dia- va paramagnetiklar kuchsiz magnitli moddalar deyiladi.
2-chizma– Ferromagnetiklarning magnitlanish egri chizig‟ini tushuntirib berish
uchun chizma;
Tashqi magnit maydonining induksiyasi nolgacha kamayganda magnitlanish
yo„qolmaydi. U qoldiq magnitlanish induksiyasi bilan xarakterlanadi.
Koersitiv (ushlanib qoluvchi ) kuch – qoldiq magnitlanishni olib tashlash
uchun kerakli qarama-qarshi maydon induksiyasining qiymati (OC-kesma).
Katta koersitiv kuchga ega bo„lgan ferromagnetik – qattiq, kichik koersitiv
kuchlisi esa – yumshoq deyiladi.
Magnitostriksiya
–
magnitlanish
jarayonida
ferromagnetikning
deformatsiyasi.
43
Barcha ferromagnetiklar qiziganda o„zining xususiy magnit xossalarini
yo„qotadi va paramagnetikka aylanadi.
Kyuri temperaturasi – ferromagnetik holatidan paramagnetik holatiga
o„tish temperaturasi.
Kyuri temperaturasi:
770
0
C
(temir); 1150
0
C (kobalt); 360
0
C
(nikel).
3-chizma– Ferromagnetiklarning magnit kirituvchanligi
( magnit qabul
qiluvchanlik
) maydon kuchlanganligi funktsiyasi va spontan magnitlanish
sohalari (domenlar) haqida tushunchalar beruvchi chizmalar;
Ferromagnetiklarda Kyuri temperaturasidan pastda butunlay magnitlangan
sohalar mavjud bo„lib – domenlar deb ataladi va ularning o„lchamlari
44
ga yetadi. Tashqi magnit maydon ferromagnetikka ta‟sir etib,
domenlarning magnit momentlarini tartiblaydi.
Barcha domenlar magnit momentlarining vektorlari tashqi magnit maydonga
parallel joylashganda magnit to„yinish hosil bo„ladi.
Magnit maydon induksiyasi
ning tashqi magnit maydon
kuchlanganligi
ga
bog„liqligi.
Do'stlaringiz bilan baham: |