Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jak można wyjaśnić krótkofalową granicę widma promieniowania rentgenowskiego i jej zależność od napięcia zasilania lampy?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach.
XI. Fizyka atomowa. Uczeń:
3) opisuje powstawanie promieniowania rentgenowskiego jako promieniowania hamowania; oblicza krótkofalową granicę widma promieniowania rentgenowskiego.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. omówi, czym jest promieniowanie rentgenowskie i jakie parametry je opisują;

2. przedstawi budowę i wyjaśni zasadę działania lampy rentgenowskiej;

3. przeanalizuje kształt widma promieniowania rentgenowskiego;

4. wyjaśni, dlaczego widmo promieniowania rentgenowskiego ma granicę od strony fal krótkich.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

wykład informacyjny, pokaz multimedialny, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w grupach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Promieniowanie rentgenowskie – charakterystyka”, „Promieniowanie rentgenowskie – zastosowanie”, „W jaki sposób powstaje promieniowanie rentgenowskie”, „Budowa lampy rentgenowskiej”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do wiedzy uczniów o promieniowaniu elektromagnetycznym. Przypomnienie wzorów na energię fotonu i związek między długością i częstotliwością fali.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wyjaśnia, czym jest promieniowanie rentgenowskie, podając zakres długości fal promieniowania. Wyświetla schemat lampy rentgenowskiej i tłumaczy, jak emitowane jest promieniowanie rentgenowskie. Wyjaśnia, czym jest promieniowanie hamowania, podkreślając, że następuje kreacja fotonu kosztem energii kinetycznej elektronu. Następnie wyświetla przykładowe widmo promieniowania rentgenowskiego. Tłumaczy, dlaczego widmo jest ciągłe, zwracając uwagę na przypadkowość energii fotonów promieniowania hamowania. Następnie zadaje pytanie o największą możliwą energię fotonu i uczniowie w dyskusji ustalają, czym jest krótkofalowa granica widma. Nauczyciel podkreśla, że jest ona manifestacją zasady zachowania energii. Uczniowie w grupach z pomocą nauczyciela wyprowadzają wzór na graniczną długość fali widma promieniowania rentgenowskiego.
Uczniowie oglądają film samouczek i wykonują połączone z nim polecenie.

Faza podsumowująca:

Uczniowie w grupach rozwiązują zadania 7 i 8 z zestawu ćwiczeń i następnie dyskutują wyniki na forum klasy.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń: 1- 3 obowiązkowo, do wyboru jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Film samouczek może też być wykorzystany przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.