Великобудищанська спеціалізована школа І-ІІІ ступенів - Фізика і астрономія

Великобудищанська спеціалізована школа І-ІІІ ступенів Гадяцької районної ради Полтавської області

Меню сайту
Форма входу
Пошук

Фізика і астрономія

11 клас                         Електромагнітні хвилі                                                                Урок №______

Тема. Рентгенівське випромінювання. Внесок І.П. Пулюя в дослідження рентгенівського випромінювання. 

Мета. Вшанувати пам'ять видатного вченого, науковця світового рівня, полум'яного патріота України Івана Пулюя; висвітлити життєвий і творчий шлях, створити у свідомості учнів більш яскравий портрет великого співвіт¬чизника; показати роль І. П. Пулюя у дослідженнях катодних променів, у становленні ренгенології, розкрити учням славні сторінки вітчизняної фізики.

Тип уроку. Урок узагальнення та систематизації знань.

                                             План уроку
                                        І. Організаційний момент.
                                       ІІ. Мотивація навчальної діяльності.
                                      ІІІ. Узагальнення та систематизація знань.
                                       ІV.Висновки.
                                        V. Домашнє завдання.





  Обладнання. Українська символіка, Біблія, портрет Івана Пулюя, Вільгельма Рентгена, підсвічник зі свічкою, плакат із хронологією дат виходу ста¬тей Рентгена і Пулюя, книжка Р. Гайда, Р. Пляцко. Іван Пулюй. Визначні діячі НТШ. — Львів, 1998.

  Методичні поради. Урок-диспут, присвячений пам'яті Івана Пулюя, проводиться у формі театралізованого дійства з відповідним оформленням сцени (символіка України, портрети І. Пулюя і В. Рентгена, підсвічник зі свічкою, плакати з хронологією дат виходу статей Рентгена і Пулюя тощо). Учні — «прихильники» Рентгена — одягнені в білі сорочки з чорними «метеликами», прихильники Пулюя — у вишиті сорочки, а ті, хто виконує роль учених, — у білі сорочки з краватками. Читання віршів із метою більшого емоційного ефекту варто виконувати під музичний супровід. Важливим є те, що в уроці беруть участь усі учні класу.

                                                                                         Хід уроку

  На сцені стіл, на якому — портрет І. Пулюя, підсвічник, над столом — українська символіка.
  Виходить група учнів і розміщується в ряд. Із групи на середину сцени виходить учениця в українському вбранні з дзвінком у руках і дзвонить, дзвонить, дзвонить...

  Ведучий. Цим дзвоном ми будимо вас до національної самосвідомості, до утвердження свого українського «Я» на цій Землі, до усвідомлення того, «чиї сини і чиїх батьків ми діти», до повернення славних українських імен, до пам'яті нашої.
Верни до мене, пам'яте моя,
Нехай на серце ляже ваготою
Моя земля з рахманною журбою,
Хай сходить співом горло солов'я
В гаю нічному. Пам'яте, верни із
Чебреця, із літа жаротою,
Де яблука останнього достою
В мої червонобокі виснуть сни.
Нехай Дніпра уроча течія
Бодай у маячні мені струмує.
І я гукну. І край мене почує.
Верни до мене, пам'яте моя!

  І Україна почула свого славного сина, великого, мужнього, нескореного поета, в'язня волі, людину трагічної долі — Василя Стуса. 
  Нині повертаємо до пам'яті нашої ім'я Івана Пулюя. Хто він? Який він? І чому ми віддаємо данину шани цьому вченому мужові?
  Перший учень. Професор Іван Пулюй був не лише найвидатнішим фізиком Австро-Угорщини, але він належав до тих, хто в другій половині ХІХ та на початку XX століття формував науковий світогляд.
  Ведучий. Із виступу професора Вільгельма Формана в передачі австрійського радіо, присвяченій 50-річчю від дня смерті І. Пулюя: «Отже, австроугорський фізик!? Австрієць чи угорець?» Відповідь на це дасть сам І. Пулюй у своїй автобіографії.
  Другий учень — «Іван Пулюй». Я, Іван Павлович Пулюй, українець. Народився 2 лютого 1845 р. у містечку Гримайлові (тепер Тернопільської області) в родині землеробів. У 1865 році, закінчивши Тернопільську гімназію, вступив на теологічний факультет Віденського університету. Водночас як вільний слухач відвідую лекції з математики, фізики й астрономії. Завершивши курс богослов'я, я так захопився згаданими вище науками, що переходжу на філософський факультет. У 1872 році, закінчивши університет, обіймаю посаду асистента експериментальної фізики цього ж університету. З 1874 до 1875 року — асистент-викладач кафедри фізики, механіки та математики Військово-морської академії у місті Фіюме. Восени 1875 року виїжджаю до Страсбурга вивчати електротехніку. У 1876 році захищаю дисертацію і отримую ступінь доктора філософії Страсбурзького університету, спеціалізація — фізика. Цього ж року повертаюся до Відня, де на посаді приват-доцента Віденського університету читаю лекції з молекулярно-кінетичної теорії газів і механічної теорії теплоти, а також працюю асистентом у лабораторії австрій¬ського фізика Лянга. У 1882 році отримую посаду технічного директора електротехнічного бюро у Відні, потім працюю технічним консультантом промислової електротехнічної фірми, а також директором фабрики електроламп власної конструкції. У 1884 році запрошений на посаду професора експери¬ментальної та технічної фізики в Німецьку Вищу технічну школу міста Пра¬га, де працював до виходу на пенсію.
  Ведучий. Слід зауважити, що у 1888-1889 рр. Іван Пулюй був ректором цієї школи, а у 1902 році він стає засновником і керівником кафедри елект¬ротехніки. Крім того, Іван Пулюй у своїй автобіографії не висвітлив своєї Наукової діяльності, і повідомлення, які зараз перед вами прозвучать, запо¬внять цю прогалину. Перше повідомлення: «Внесок Івана Пулюя у молеку¬лярну фізику».
  Третій учень. І. Пулюй увійшов у фізику в час розквіту молекулярно-кінетичної теорії газів, яка була першим важливим кроком на шляху пізнання мікроструктури речовини. Незважаючи на значні досягнення кінетичної тео¬рії, портібно було здійснити ще багато експериментальних і теоретичних до¬сліджень, аби застосувати її до всіх конкретних явищ, де істотну роль віді¬грає молекулярна будова газів. Такими слабко вивченими були процеси вну¬трішнього тертя в газах і дифузія газів крізь пористі перегородки. Пулюй із властивою йому наполегливістю, сумлінністю, майстерністю експеримента¬тора почав досліджувати ці питання і отримав низку важливих результатів, що суттєво уточнили й доповнили попередні дослідження Максвелла, Майє-ра, Грахами. Праці Пулюя в галузі молекулярної фізики важливі тим, що дані про коефіцієнт внутрішнього тертя та дифузію газів і пари є вихідними для обчислення таких мікроскопічних величин, як середня довжина вільного пробігу молекул, їхню кількість в одній грам-молекулі тощо. Підкреслимо, що і в наш час, тобто понад сто років відтоді, як вів пошук Пулюй, аналогічні дослідження проводяться для рідин і густих газів.
  Ведучий. А зараз заслухаємо реферат: «Внесок Івана Пулюя в електротех¬ніку».
  Четвертий учень. Творча індивідуальність Пулюя була особливою у га¬лузі електротехніки. Розпочав він з удосконалення технології виготовлення «волосків» для освітлювальних ламп.
  Його лампи, значно кращі від ламп Едісона, демонструвалися 1884 року на Всесвітній виставці у місті Штайєрі. Пулюй першим дослідив «холодне світло» (тепер неонове). На виставці це відзначалося як велике технічне дося¬гнення. Важливе практичне значення мала запропонована Пулюєм удоскона¬лена конструкція телефонних станцій та абонентських апаратів, зокрема, за¬стосування роздільного трансформатора. Цей винахід Пулюя запатентований у деяких промислово розвинених країнах Європи.
  Найвищу оцінку отримала діяльність І. Пулюя у галузі практичної елект¬ротехніки. Він був технічним директором електротехнічного бюро у Відні, головним експертом із цих питань у Чехії та Моравії, державним радником.
За Його активної участі запущено ряд електростанцій на постійному струмі в Австро-Угорщині, а також першу в Європі на змінному струмі (Прага). Пу¬люй був членом-засновником електротехнічного товариства у Відні, заснов¬ником спеціального журналу з електротехніки, головою організованого ним електротехнічного товариства у Празі.
  Ведучий. Тепер послухаємо реферат «Пулюй та Україна».
  П'ятий учень. Прагнення істини, непримиренність до несправедливості, усвідомлення тяжкого життя поневоленого українського народу — все це не могло залишити Пулюя байдужим до долі батьківщини. Хоча його творче життя проходило за її межами, він повсякчас почувався її сином, навідувався до Галичини. Активна громадська, публіцистична та перекладацька діяль¬ність Пулюя висунула його в число найяскравіших постатей культурно-політичного життя України останньої третини XIX — початку XX століття. Ще гімназистом він заснував у Тернополі молодіжний гурток для вивчення і популяризації української історії та літератури, піднесення національної сві¬домості народу. Навчаючись в університеті, перекладає українською мовою підручник геометрії для українських гімназій, бере активну участь в органі¬зації українських студентських товариств у Відні. Пізніше виступає за ство¬рення українського університету у Львові, публікує статті на захист україн¬ської мови, забороненої в Росії царським указом 1876 року, засуджує акції австрійського уряду під час аграрних страйків у Галичині у 1902 році. Під час першої світової війни закликає відродити українську державність. Усього він опублікував близько тридцяти статей і брошур з українських справ.
  Намагаючись протидіяти колонізації та русифікації, багато часу і зусиль Пулюй віддає перекладу українською мовою Біблії, який він здійснив разом із письменниками Пантелеймоном Кулішем та Іваном Нечуєм-Левицьким.
  Ведучий. А зараз з'ясуємо внесок Пулюя в рентгенологію, простежимо, як насправді розвивалися події навколо одного з найважливіших відкриттів у фізиці — рентгенівських променів.
  Шостий учень — «академік Йоффе». У трьох невеликих статтях, опуб¬лікованих протягом року Рентгеном, дано такий вичерпний опис властивос¬тей цих променів, що сотні праць, які з'явилися пізніше впродовж 12 років, не змогли ні додати, ні змінити нічого істотно.
  Ведучий. Так каже академік А. Ф. Йоффе. Чи справді це так? Три згадані вище повідомлення Рентгена датовані в такій послідовності: 28 грудня 1895 року — перша стаття; 9 березня 1896 року — друга; 9 квітня 1897 року — третя. Перша стаття мала назву «Про новий рід променів. Попереднє повід¬омлення». У ній автор виклав наступні основні результати.
{Виходять чотири учні — Рентген і його «прихильники». Один із них три¬має в руках портрет Вільгельма Рентгена.)
  Перший прихильник Рентгена. Рентген, крім самого факту існування невидимих променів, описав процес їхнього поглинання різними матеріала¬ми, його залежність від їхнього стану і товщини.
  Другий прихильник Рентгена. Рентген встановив, що виникають ці про¬мені у стінках скляної трубки, куди потрапляють катодні промені.
  Третій прихильник Рентгена. Рентген підкреслив, що промені не зазна¬ють заломлення у призмах із різних матеріалів і не відхиляються магнітним полем, на відміну від катодних променів.
  Рентген. Я зауважив, що правильне відбивання променів від поверхні тіл відсутнє, а різні речовини відносно Х-променів ведуть себе так само, як і му¬тні середовища відносно світла.
  Ведучий. Двом іншим статтям Рентгена передували дві статті І. Пулюя, які відповідно датовані: 13 лютого 1896 року — перша стаття; 5 березня 1896 року — друга стаття. Вийшли вони в дуже авторитетному європейському ви¬данні — лондонському журналі «Повідомлення Імператорської Академії Наук». Суттєві результати пріоритетного характеру, отримані Пулюєм, такіі.
  (Виходять ще чотири учні. Один із них тримає в руках портрет Івана Пулюя. Стають у ряд навпроти «прихильників» Рентгена. Це «прихильники» Пулюя.)
  Перший прихильник Пулюя. Пулюй виявив, що Х-промені викликають провідність газів, тобто їхню іонізацію. Цю властивість Рентген описав лише у своїй другій статті.
  Другий прихильник Пулюя. Пулюй дослідив просторовий розподіл інтен¬сивності променів за допомогою своєї трубки, яку сконструював на початку 80-х років. Аналогічні дослідження Рентген виклав лише в своїй третій статті у травні 1897 року.
  Третій прихильник Пулюя. Саме Пулюй, а не Рентген, усупереч твер¬дженням Йоффе, розробив ще у 1882 р. трубку, яка мала основні риси сучас¬них рентгенівських трубок, тобто окремий від анода антикатод, розміщений похило відносно падаючого на нього пучка катодних променів.
(Із глибини сцени виходить учень, стає в ряд прихильників Пулюя — це «професор Вісконтської обсерваторії СІЛА Фрост».)
  Фрост. Коли я прочитав повідомлення про відкриття Рентгена, то відразу переглянув усі Круксові трубки і серед них знайшов таку, яка виділяла не¬звичайні Х-промені. Детально оглянувши її, я констатував, що це трубка конструкції Пулюя... Ця трубка виділяла дуже сильні промені.
  Четвертий прихильник Пулюя. Трубка Пулюя забезпечувала високу якість рентгенограм. Саме знімки Пулюя протягом кількох років були непе-ревершеними за технікою виконання, найчастіше відтворювалися в європей-
ських виданнях, таких як французькі «Космос» та «Ля Натура», англійський «Фотогрем». Пулюй перший зробив знімок цілого людського скелета.
  Ведучий. Іван Пулюй перший зробив спробу з'ясувати механізм виник¬нення рентгенівських променів.
  (Із глибини сцени виходить Пулюй.)
  Пулюй. За високої напруги з катода вириваються матеріальні частинки (електродні й газові) і поширюються перпендикулярно до поверхні катода. Ці частинки, заряджені негативною статичною електрикою, підтримують проті¬кання струму між двома електродами й скляними стінками. Коли ці матеріа¬льні негативно заряджені частинки стикаються зі скляними стінками чи ін¬шими твердими тілами, то, крім збудження молекул тіла, відбувається також вирівнювання, компенсація їхніх електричних зарядів, причому вирівнюван¬ня не може відбутися без збудження ефірної оболонки молекул. Кожне ура¬жене місце скляної стінки чи екрана буде вихідним пунктом ефірних хвиль. Під впливом ефірних хвиль, що поширюються у просторі, пофарбований сіркокальцієм екран світиться власним світлом цієї речовини. Крім видимих променів фосфоресценції, виникають ще невидимі промені з іншим періодом коливань — це відкриті Рентгеном невидимі промені.
  Ведучий. Якщо врахувати, що електрон був відкритий Дж. Томсоном ли¬ше через рік, на цей час ще широко використовувалося поняття ефіру, і ще довго не існувало теорії атомних і молекулярних спектрів. Тому пояснення Пулюєм природи рентгенівського проміння слід визнати напрочуд точним і глибоким. Для порівняння зауважимо, що Рентген протягом десяти років піс¬ля відкриття електрона не вірив у його існування і тому не зміг зрозуміти ме¬ханізму виникнення Х-променів. Якщо в першій із трьох своїх статей він пи¬сав, що Х-промені відрізняються як від катодних, так і від інфрачервоних, ультрафіолетових та видимих променів, і схилявся до припущення, що це по¬здовжні коливання ефіру, то в третій статті вважає їх за природою близькими до катодних променів. Ця гіпотеза Рентгена, як відомо, виявилася помилко¬вою, бо хвилі рентгенівського проміння, як і світлові — поперечні.
  (Із глибини сцени виходить восьмий учень.)
  Восьмий учень. Невдала гіпотеза Рентгена була разом з тим свідченням недоліку його теоретичного мислення, схильного до однобічного емпіризму. Тонкий і вмілий експериментатор, Рентген не виявив схильності до пошуків нового, як не парадоксально це звучить стосовно автора одного з найбільших відкриттів.
  (Після цього учень стає до «прихильників» Пулюя.)
  Ведучий. Так розповідає П. С. Кудрявцев у своїй книжці «Історія фізики» (1956 р.).
  (Із глибини сцени виходить дев'ятий учень.)
  Дев'ятий учень. Безпосередньо після отримання інформації про здійсне¬не в Німеччині проф. Конрадом Рентгеном відкриття Х-променів, професор Пулюй, фізик Вищої технічної школи Праги, зробив на цю тему доповідь із демонстраціями 15 лютого 1896 року. Він продемонстрував апарати власної конструкції, просвітив на сцені сейф, дога, чоловіка і навіть жінку (очевидно, у масці). Вперше можна було бачити вміст закритих предметів, живі, рухомі скелети в живих рухомих людях.
  (Після цих слівучень стаєуряд «прихильників» Пулюя.)
  Ведучий. Так згадує відомий австрійський журналіст зі світовим ім'ям Ервін Кіш.  
  Йоффе. Велич Рентгена полягає в тому, що він сам дошукався до причини відкритого ним явища природи. Він працював... як істинний геній, поки не вивчив усіх властивостей Х-променів».
  {Із глибини сцени виходить десятий учень.)  
  Десятий учень. Шлях, яким Рентген прийшов до свого відкриття, зали- шається загадковим. (Стає вряд «прихильників» Пулюя.)
  Ведучий. Так стверджує німецький учений Гельмут Лінднер у своїй книзі «Картини сучасної фізики». Дослідники життя і діяльності Рентгена заува¬жують деякі дивні моменти в його поведінці, пов'язані з відкриттям X-променів: «Записи про свої спостереження він тримав у таємниці і заповідав : спалити їх одразу ж після його смерті, що й було зроблено. Дивним є і те, що він ніколи не згадував Пулюя чи його трубки, хоч у той час вони були широ¬ко відомі серед науковців».
  (Йоффе стає між «прихильниками» Рентгена і Пулюя.)
  Йоффе. Одне безсумнівне: відкриття рентгенівських променів було вже підготовлене попередніми дослідженнями, вони були б незабаром відкриті ким-небудь іншим, якби Рентген пройшов повз них.  
  Ведучий. Отже, в усій історії з Х-променями об'єктивно суттєвим є не лише факт відкриття, а все те, що робилося до і після відкриття. Тут провідну роль відігравав саме Пулюй, як свідчить його науковий доробок, що так глибоко розкритий у книзі «Іван Пулюй» доктором фізико-математичних наук Романом Гайдою та кандидатом фізико-математичних наук Романом Пляцко, виданій у Львові в 1998 р. (Учень тримає в руках цю книжку.)
  (Виходить на сцену ще один учень — «Роман Пляцко».)  
  Автор. Ми переконані, що дискусію на цю тему слід закрити. Не можна спростувати пріоритет Рентгена щодо відкриття Х-променів, рівнозначно, як і не можна ігнорувати реальний внесок Пулюя в їхнє дослідження.
  Було б справедливіше, якби обидва ці вчені стали лауреатами першої Но¬белівської премії, присудженої Рентгену в 1901 р.
  («Роман Пляцко» бере у ведучого монографію «Іван Пулюй» і продовжує.)
  Ми сподіваємось, що наша монографія, видана Науковим Товариством ім. Шевченка, зацікавить вас, детальніше ознайомить із життєписом Пулюя, його дослідженнями в галузі фізики, електротехніки; діяльністю як дійсного члена НТШ, перекладача і публіциста, політика і політолога.
  Учитель. Сьогодні ми з вами відкрили ще одну сторінку історії фізичної науки. Знане у світі ім'я І. Пулюя нині повернулося в Україну. Своєю науко¬вою і технічною діяльністю він заслужив широке міжнародне визнання. Од¬нак до недавнього часу залишався майже невідомим в Україні, на рідній Ба¬тьківщині, для кращого майбутнього якої невтомно працював поза її межами упродовж усього життя.
  Нині, коли Україна стала на шлях незалежності та утвердження своєї державності, вшановується пам'ять цієї винятково колоритної постаті в істо¬рії науки, техніки, культури і навіть політики. Так, у 1995 р. на державному рівні відзначено 150-річчя від дня народження І. Пулюя. Відбулися урочисті збори з цієї нагоди в Тернополі, Києві, Львові, міжнародні наукові конферен¬ції, опубліковано чимало матеріалів про його життя і творчість. Рік 1995-й можна назвати роком Пулюя.
  На Батьківщині вченого, у селищі Гримайлів на Тернопільщині, встанов¬лено пам'ятник, у листопаді 1996 р. відкрито гімназію ім. Пулюя. У відкритті гімназії брав участь його онук — професор Петро Пулюй, який проживає в Австралії. Ім'я Пулюя носить Тернопільський технічний університет, у Львівській Політехніці встановлено бюст І. Пулюя. Створено художньо-документальну стрічку «Іван Пулюй. Повернення» (за сценарієм професора В. Шендеровського). Нинішній урок-диспут — це також одна із спроб попу¬ляризувати ім'я Івана Пулюя.
  (Ведучий підходить до портрету І. Пулюя і запалює свічку пам'яті, про¬понуючи вшанувати ім'я видатного вченого вставанням.)
   


На закінчення зачитуються слова:

А вам ще жити треба —
Треба жити,
Лише одне візьміть собі до тями,
Щоб завтра діти вас могли любити,
То нині вам не треба буть рабами.

VI. Домашнє завдання 





Календар
«  Грудень 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031