Geum.ru

Урока ( английский язык+физика ) по теме «электронный микроскоп»

Вид материалаУрок

Содержание


2. Учитель физики
3.Основная часть урока.
Рассказ учителя физики об устройстве и принципе действия электронного микроскопа
Подобный материал:


ПЛАН

ИНТЕГРИРОВАННОГО УРОКА ( АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК+ФИЗИКА ) ПО

ТЕМЕ «ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП»

ЦЕЛИ УРОКА: 1. Изучить принцип действия ЭЛЕКТРОНного МИКРОСКОПа.

2. Познакомиться с технической( физической) терминологией по теме.

3.Развитие навыков работыс техническими текстами.

4. Развитие познавательнах интересов учащихся через

нестандартную форму подачи материала.

Ход урока:

1..Вступительное слово учителя физики:

В будущем многим из вас предстоит иметь дело с технической документацией, в какой бы отрасли вы не работали. Вам необходимо будет грамотно ознакомиться с принципом действия каких – либо приборов на английском языке и оценить их преимущества и недостатки. Знание английского языка потребуется вам и при международном сотрудничестве в избранной области знаний.


2. Учитель физики: Историческая справка об изобретении оптического микроскопа, его преимуществах и недостатках (использовался материал из различных источников, который сопровождался показом слайдов с дисков по теме «Оптические приборы».

3.Основная часть урока.


Teacher: You have learnt some information about the electron microscope in Russian. And now it’s time to talk about it in English. At home you’ve read and translated the text about the electron microscope, let’s check your work.

Read the text aloud.

The Electron Microscope

The wave characteristics of a beam of electrons have been put to the most beneficial use in the electron microscope. Until the invention of this instrument, just before the Second World War, the magnification obtainable with a microscope was limited by the wavelength of visible light. This is because two points on a microscope specimen cannot be distinguished from each other if they are not at least as far apart as half the wavelength of the light used to illuminate them.

By using a beam of electrons instead of light as the illuminant, virtually any wavelength can be used by controlling the velocity of the electrons electrically. Thus, by subjecting a beam of electrons to a potential of 10 000 volts, a wavelength of about 10-9 centimetres is obtained, compared to visible wavelength of the order of 5 x 10-5 centimetres.

Glass lenses cannot be used with electron microscopes, instead a system of magnetic lenses is used for focusing the beam, and the resulting image is photographed on a special type of photographic plate. With the tremendous magnifications possible with this instrument, objects as small as individual viruses can be clearly photographed and observed.


Teacher: Your time is up. Now let’s do some exercises. The first is to find English equivalents for the following words and expressions in the text. Correct your translation, if you have mistakes.

1) электронный микроскоп; 2) волновые характеристики; 3)пучок электронов;4) до изобретения этого прибора; 5) достижимое увеличение; 6) длина волны видимого света; 7) отличается друг от друга; 8) в качестве осветителя; 9) скорость электронов; 10) магнитные линзы; 11) стеклянные линзы; 12) фокусирование пучка; 13) полученное изображение; 14) особый вид фотопластинки; 15) огромное увеличение; 16) напряжение.


Teacher: The second task is word-building. Find a verb, a noun and an adjective in the text.

V N A
  1. invent ? -
  2. - microscope ?
  3. obtain - ?
  4. magnify ? -
  5. ? - photographic
  6. illuminate ? -


Работа в группах. Время работы 5-7 минут.

Group 1 - give a summary of the text

Group 2 – give and match synonyms and antonyms of the following words

Group 3 – give the specifics of the electron microscope

Group 4 – give physics terms from the text

Teacher: The next task is to find physical terms from the text, read and translate them. (Group 4)

(Answers: the wave characteristics, a beam of electrons, the magnification, the wave length,

a microscopic specimen, visible light, the velocity of electrons, a potential, lens, an image,

a photographic plate.)

Teacher: Now do the following task – some of the words and expressions in the first column have synonyms / antonyms in the second, look at the board and match them. ( Group 2)

  1. the wave characteristics a) apparatus

( synonym )
  1. magnification b) tension

( synonym )
  1. instrument c) vibration

( synonym )
  1. a potential d) device

( synonym )

e) decrease

( antonym )

f) enlargement

( synonym )


Teacher: Give the specific features of the electron microscope. What are they?

( Group 3)

( Answers: a) using a beam of electrons instead of light rays – использование электронного пучка вместо световых лучей; b) controlling the velocity of the electrons – корректировка скорости электронов; с) using a system of magnetic lenses instead of glass ones – использование магнитных линз вместо стеклянных. )


Teacher: It’s time to give a summary of the text. ( Group 1)


Teacher: Now it’s time to summarize your knowledge of this subject and we suggest doing a test.

Test

1. What does a microscope do?
  1. It makes things look smaller
  2. It magnifies
  3. It keeps things looking the same size

2. The optical system of a microscope consists of ____lenses.

A) 2 B) 3 C) 4

3. When did the fast spread of microscopes begin?

A) 1667 B) 1609 C) 1646

4. What is used for getting an image in the electron microscope?

A) a beam of electrons B) light rays C) proton stream

5. What is LOMO famous for nowadays?

A) telescopes B) microscopes C) optical products

6. How does the estimated power of a microscope depend on the wavelength?

A) magnifies it B) decreases it C) it doesn’t depend on it

7. The estimated power of the electron microscope exceeds the estimated power of the optical one by ___of times.

tens B) hundreds C) thousands


(Answers: 1 b 2 a 3 c 4 a 5 c 6 b 7 b)


  1. Рассказ учителя физики об устройстве и принципе действия электронного микроскопа

Появление электронного микроскопа, имеющего разрешающую способность в десятки раз большую, чем световой микроскоп, позволило подробно изучить такие важные элементы структуры, как выделения второй фазы при старении пересыщенных твердых растворов и, в частности, при отпуске закаленной стали, однодоменные ферромагнитные включения в высококоэрцитивных сплавах, структуру межкристаллитных прослоек и т. д. Однако следует учитывать, что при исследовании объектов косвенными методами электронный микроскоп не дает возможности проводить фазовый анализ. Последний должен, как правило, сопровождать исследование структуры металла. При исследовании прямым или полупрямым методами фазовый анализ возможен непосредственно в электронном микроскопе, настраиваемом для этого на дифракционную съемку; в этом случае микроскоп играет роль электронографа.

Электронная оптика основана на фокусирующем действии магнитного (или иногда электростатического) поля, симметричного относительно оси, на пучок электронов, расходящихся из одной точки, не слишком удаленной от оси поля и под небольшими углами к этой оси. Ограничение углов и расстояний от оси вызвано несовершенством электронных линз и обеспечивается серией диафрагм. Аксиальносимметричное магнитное поле большой напряженности и малой протяженности вдоль оси получают путем выведения магнитного потока из железного панциря, целиком охватывающего многослойный соленоид, в узкий кольцевой зазор во внутреннем канале панциря. Магнитное поле у зазора панциря и играет роль линзы, отклоняющей электроны тем сильней, чем дальше от оси линзы они проходят. Принципиальная оптическая схема электронного микроскопа подобна схеме проекционного светового микроскопа:

Микроскоп состоит из герметичной колонны, в которой собрана вся оптика; вакуумной системы, откачивающей воздух из колонны; и питающего устройства, дающего высокое напряжение для ускорения электронов и ток для питания электромагнитных линз и накала катода.

Осветительное устройство микроскопа (источник электронов — катод, направляющий электрод, анод, конденсорная линза) направляет на объект узкий пучок одинаково быстрых электронов

1 — конденсорная линза; 2 — объект ; 3 — объективная линза; 4 — промежуточное изображение; 5 — проекционная линза; 6 — изображение объекта




Проходя через объект — «прозрачную» для электронов пленку толщиной до 0,1 мкм — электроны рассеиваются в пространственном угле, который тем больше, чем больше толщина или плотность пленки в каждой данной точке (рис. 2.2). Рассеянные объектом электроны попадают в поле объективной линзы и фокусируются вблизи фокальной плоскости проекционной линзы, создавая промежуточное изображение объекта на флуоресцирующем экране, увеличенное в 120-150 раз. Контрастность и четкость этого изображения обеспечиваются малостью апертурной диафрагмы, находящейся под объектом и пропускающей лишь те электроны, которые претерпели при прохождении сквозь объект небольшое отклонение.


Поэтому изображение сильно рассеивающих мест объекта, формируемое относительно меньшим числом электронов, прошедших через диафрагму, получается менее ярким. Центральная часть этого изображения увеличивается до 200 раз проекционной линзой и наблюдается на флуоресцирующем экране или фиксируется на фотопластинку.



Апертурная диафрагма

Рис. 2.2. Рассеяние электронов при прохождении объекта: а) объект имеет изгибы; б) объект разной толщины

Для беспрепятственного пробега электронов от катода до экрана, для предотвращения газового разряда между катодом и анодом и окисления раскаленного катода в колонне микроскопа должен быть обеспечен вакуум (0,013 Па). Вакуум обеспечивается непрерывной работой ротационного и диффузионного насосов.

Подведение итогов урока, выставление оценок.