Ózbekstan respublikasi joqari bilimlendiriw, ilim hám innovaciyalar ministrligi

2.3 Jaqtılıqtıń kvant teoriyası
Planktıń kvantlar ideyasına qaray denelerdiń nurlanıw energiyasın jutıw hám shıġarıw procesi úzlikli túrde júz beredi. Bul ideya klassikalıq mexanika hám statistikalıq fizika sheshe almaġan jıllılıq nurlanıw máselesin sheship, jıllılıq nurlanıw teoriyasın jaratılıwna alıp keldi. Sol dáwirden baslap fizikalıq shamalar tek úzliksiz ózgeriwshi shamalardı qabıl etip ġana qalmay, bálki úzlikli, diskret ózgeriwshi shamalardı da qabıllawı múmkinligi úlken áhmiyetke iye boldı. Plank ideyasına tiykarınan denelerdiń nurlanıwı úzliksiz emes, bálki bólek-bólek porciyalar menen, yaġnıy kvantlar retinde shiġarıladı. Jaqtılıq kvantınıń energiyası ε jaqtılıqtıń jiyiligi ω menen tómendegi ańlatpa arqalı baylanısqan:
(1.9)
Planktıń nurlanıw kvantları ideyasın A. Eynshteyn jáne de rawajlandırıp, kvant ózgeshelik ulıwma jaqtılıqqa tiyisli ózgeshelik bolıp tabıladı, dep esaplawdı usınıs etdi. Eynshteynniń pikrine qaraġanda, jaqtılıq haqqındaġı ideyaġa qaray jaqtılıq E-energiyaġa iye bolıwı menen bir qatarda p-impulsqa (bul hám endigi ańlatpalarda vektor shamalardı qara háripler menen belgilenedi) da iye bolıwı kerek, yaġniy (1.10)
Háreket etiwshi jaqtılıq kvantların Eynshteyn fotonlar dep atadı hám jaqtılıq fotonlar formasında nurlanadı, tarqaladı, jutıladı, ulıwma alġanda jaqtılıq fotonlar retinde bar bolıp tabıladı dep ayttı. (1.9 ) hám (1.10 ) formulalar jaqtılıq kvant teoriyasınıń tiykarġı formulaları bolıp, jaqtılıq kvantınıń energiyası hám P impulsin tegis monoxromatik tolqınnıń -jiyiligi hám tolqın uzınlıġı menen baylanıstıradı. Jaqtılıq kvant teoriyasınınıń mánisi sonnan ibarat, mikrosistemalar (mısalı, elektron, atom, molekula ) hám jaqtılıq ortasındaġı energiya hám impulstiń almasıwı qandayda bir jaqtılıq kvantlarınıń payda bolıwı hám basqasınıń joġalıp ketiwi menen anıqlanadı. Sol pikirdi tastıyıqlaw maqsetinde jaqtılıqtıń qandayda bir bir sistema menen óz-ara tásirin, yaġnıy soqlıġısıwın kórip shıġayıq.
Jaqtılıq kvantı menen soqlıġısıwdan aldın sistemanıń energiya hám impulsin saykes túrde E hám P arqalı belgilesak, onda soqlıġısıwdan keyin bul shamalar E' hám P' mánislerin qabıl etedi. Usınıń menen birge ħω hám ħκ arqalı soqlıġısıwdan aldın jaqtılıq kvantınıń energiyası hám impulsi belgilense, ol halda soqlıġısıwdan keyin sol shamalar ħω' hám ħκ' arqalı belgilep alınadı. Ulıwma alġanda, soqlıġısıw degende tómendegishe túsiniw kerek: sistemanıń jaqtılıq penen soqlıġısıw nátiyjesinde -jiyligi hám k-baġıtqa iye bolġan elektromagnit tolqınnıń energiyası hám impulsi saykes túrde ħω hám ħk ga azayġanı, yaġnıy jaqtılıq kvantı joq bolġanlıġın ańlatadı, usınıń menen birge ω' - chastota hám k'-baġıtqa iye bolġan basqa elektromagnit tolqınnıń energiyası hám de impulsi saykes túrde ħω' hám ħκ' ġa artqanın, yaġnıy jaqtılıq kvantı payda bolġanın ańlatadı. Basqasha aytqanda, klassikalıq bólekshelerdiń soqlıġısıwındaġı sıyaqlı, sistema soqlıġısıw processinde energiyasi ħω hám impulsi ħκ ġa teń bolġan jaqtılıq kvantı óziniń energiyası ħω' hám impulsini hk' ózgertiredi.
Joqarıdaġı qabıl etilgen belgilewler esapqa alınsa, matematikalıq kóz-qarastan energiya hám impulsniniń saqlanıw nızamları tómendegishe ańlatpalanadı

Bul teńlemeler jaqtılıqnıń shashılıwın, jutılıwın hám nurlanıwın, yaġnıy onıń tiykarġı processlerin óz ishine aladı. Eger =0 bolsa, ol halda k'=0 boladı, ol jaġdayda (1.11) hám (1.12) teńlemeler ħω energiyaġa iye bolġan jaqtılıq kvantınıń sistema tárepinen jutılıwın kórsetedi. Eger ω=0 (sonday eken k=o boladı ) bolsa, bul teńlemeler ħω energiyalı kvantınıń nurlanıwın ańlatadı, egerde ω hám ω' lar nolden ayrıqsha bolsa, ol halda bul teńlemeler jaqtılıqtıń shashılıwın ańlatadı, yaġnıy (ħω, ħκ ) jaqtılıq kvantı soqlıġısıw processinde basqa (ħω', ħκ') jaqtılıq kvantına aylanadı.
Joqarıda keltirilgen (1.11) hám (1.12) formulalar, yaġnıy energiya hám impuls saqlanıw nızamları, jaqtılıqtıń da tolqın, da korpuskulyar kórinisine qarsı keledi hám olardı klassik fizika nızamları arqalı túsindiriw múmkin emes. Lekin soġan qaramay, Eyshteynniń gipotezası bir qatar tájiriybelerdi túsindiriwge járdem berdi hám jaqtılıq kvantları haqqındaġı ideya tolıq tastıyıqlandı

“PSMU” METODI

Metodtıń xarakteristikası. Bul metod tartıslı máselelerdi sheshiwde, tartıs-tartıslar ótkeriwde yamasa seminar juwmaǵında studentlerdiń shınıǵıwları hám de ótilgen tema hám bólimler degi bazi temalar, máselelerge salıstırǵanda pikirlerin biliw maqsetinde) yamasa jobası tiykarında qandayda bir-bir bólim úyrenilgennen so`n qollanılıwı múmkin. Sebebi bul metod studentlerdi óz pikirin qorǵawǵa, erkin pikirlew hám óz pikirin basqalarǵa ótkeriwge, ashıq halda tartısıwǵa, usınıń menen bir qatarda oqıwshılar tárepinen shınıǵıw processinde iyelengen bilimlerin analiz etiwge hám bilim dárejesin anıqlawǵa, bahalawǵa hám de tıńlawshılardı tartısıw mádeniyatına úyretedi.
Metoddıń maqseti. Bul metod oqıwshılardı tarqatılǵan ápiwayı qaǵazǵa óz pikirlerin anıq hám qısqa jaǵdayda bildirip, tastıyıqlaytuǵın dáliller yamasa biykar etiwshi pikirlerdi bayanlawǵa járdem beredi.
Shınıǵıwdı ótkeriw tártibi: Oqıtıwshı hár bir oqıwshıǵa PSMU metodınıń tórt basqıshı jazılǵan qaǵaz betlerin tarqatadı hám jeke tártipte olardı tolıqtırıwın aytıladı. Bul jerde:
- P - pikirińizdi aytıń ;
- S - pikirińiz bayanına sebep kórsetiń;
- M - kórsetken sebebińizdi tıykarlaytuǵın mısal keltiriń;
- U - pikirińizdi ulıwmalastırıń.

• oqıwshılar menen tartıs temasın belgilep aladı;

• jeke tártiptegi jumis orınlanǵannan keyin kishi toparlarǵa ajıratıladı hám oqıtıwshı kishi toparlarǵa PSMU metodınıń tórt basqıshı jazılǵan úlken formattaǵı qaǵazlardı tarqatadı;
• kishi toparlarǵa qaǵazǵa jazǵan pikir hám dálillerin úlken formatta uliwmalastırılǵan koriniste tórt basqıshta jaziwın usınıs etedi; Oqıtıwshı kishi toparlardan jazǵan pikirlerin jámáát aldında jaqlawın soraydı;
•shınıǵıw oqıtıwshı tarepinen mashqala boyınsha bildirilgen pikirlerdi
ulıwmalastırıw menen juwmaqlanadı.


Juwmaq
Atom dúzilisin jáne onıń ózgesheliklerin úyreniwde házirgi zaman fizikasi úlken tabıslarǵa eristi. Bul tabıslar atom elektrostansiyalardıń, bóleklershler tezlatkishleriniń, lazerlardıń jaratılıwına hám basqa kóplegen pán álemindegi tabıslarǵa alıp keldi. Atom fizikasi házirgi kúnde elementar bóleklerdiń dúzilisi hám ózgesheliklerin úyreniw tiykarında jedel qádemlar menen rawajlanıp atır.
Búgingi kúnde sociallıq rawajlanıw menen úziliksiz baylanısta rawajlanıp baratırǵan fizika hám astronomiya pániniń wazıypaları sheńberi keńeyip barmaqta. Sonıń ushın zamanagóy pán texnika jetiskenliklerinen durıs hám jetik paydalanıp biliw wazıypası kún tártibine qoyılmaqta.
Kvant fizikasınıń bólimi ilimiy-texnik rawajlanıwda júda úlken rol oynaydı. Kvant mexanikadaġı mikrobólekshelerdi potencial barerdan ótiwin kórsetiw
múmkin. Klassik fizikaġa tiykarınan bólekshelerdiń energiyası tosıqtıń biyikliginen kishi bolsa olar onnan óte almaydı, kerisinshe energiyası úlken bolsa olar tosiqtan arqayın ótedi. Al kvant mexanikada jaġday ulıwma basqasha tosıqqa túsip atırġan bólekshelerdiń energiyası tosıqtiń biyikliginen kishi bolıwına qaramastan olardıń ayrımları tosıqtan arqayın ótedi eken, bul qubılısqa «tunnel effekti» delinedi. Bul effektti amelde qollanıwdı birinshi bolıp yaponiylıq fizik Esaki aytqan hám yarım ótkizgishli diodti jaratqan. Onıń bul saladaġı jumısları rawajlandırılıp zamanagóy tranzistorlar hám olardan ibarat mikrosxemalar payda bolġan. Bul radioelektronikada ózine say rawajlandırıwdı ámelge asırdı.
Kórgizbeli eksperimentlerdirdı orınlawlar waqtında talabalar óz bilimlerin asırıwları, alǵan teoriyalıq bilimlerin bekkemlewleri, fizika hám atronomiyanıń tiykarǵı túsinikleri hám nızamlıqların tereńirek túsindiriw hám ańlap alıwǵa erisiwleri, eksperimental máseleler sheshiw tájriybeleri hám kónlikpelerin payda etiw, fizik ásbap hám qurılmalar, ólshew ásbapları menen islewdi, baqlaw hám tájriybe nátiyjelerin islep shıǵıw kónlikpelerin payda etiwi lazım. Bunda jańa axborot texnologiyalarınan paydalanıp oqıtıw jaqsı nátiyjeler beredi. Bunday oqıtıw usılların islep shıǵıw bilim teoriyasına, úyrenilgen pánniń metodologiyasına, bilim processiń psixologiyasina, oqıtıwdıń didaktik processine hám insandı tárbiyalaw pedagogikalıq tiykarlarǵa tayanadı.