Әрбір мемлекеттегі халық ертеңгі күнінің тұрмыс дәрежесі бүгінгі күндегі оқушыларға берілетін білімнің тереңдігі және сапасымен өлшенеді.
Ғылыми – техникалық прогрестің өте шапшаң қарқынмен дамуы және информация көлемінің шамамен әр үш жылда екі еседей өсуі, ой еңбегі менен оқыту үрдісін айрықша сапалы жетілдіруді талап етеді.
Жаратылыстану пәндеріне әсіресе техника ертеңгі күннің даму дәрежесін анықтайды. Физика пәнінің бүгінгі күндегі оқытылуына ерекше көңіл аудару, болашақ мамандар үшін аса маңызды болады. Қазіргі оқу жүйесінде бұл пәндерді терең меңгерген оқушыдан келешек талабына жауап береалатын маман шығатынына еш күмән туғызбайды. Ғылым – техникадағы пәнге тиісті болған жаңалықтарды өз уақытында оқу процесіне енгізу, оқыту әдісін дамытып білімнің мазмұнын байытуға мүмкіншілік береді. Кейінгі оқу жылдарының мектеп физика пәні бағдарламасына кванттық механика тарауының енгізілуі, лаборатория – тәжірибе сабақтары үшін заманталабына сай аспаптар істеп шығу қажеттілігін туғызады.
Физика пәнін орта мектепте оқыту бағдарламасы бойынша лабораториялық – тәжірибеге белгілі оқу сағаттары бөлінген. Лаборатория сабақтарында оқушылардың теориялық білімдерін практикада қолдауға мүмкіншілік жаратады. Тәжірибелер оқу жүйесінің политехникалық оқыту тәсілі болып, оқушыларда техникалық дағдылар менен шеберліктерді қалыптастырып, еңбекқорлық, мақсатқорлық пен батылдылық қабілеттерін оятады.
Физика курсындағы лабораториялық тәжірибелердің білімділік және тәрбиелік маңызы өте жоғары. Тәжірибелерді жүргізу процессінде оқушылар физикалық заңдардың обьективтілігіне көз жеткізеді және пәндегі ғылыми зерттеулердің әдістерімен танысады.
Күнделікті өмірдегі транспорт және өнеркәсіп жұмыстары жарық немесе жылулық энергиясын талап етеді. Тұрмысымыздағы кез-келген мәселелерді энергия арқылы шешуге болады. Қазіргі күнде кеңінен қолданатын жер асты байлықтарының (мұнай, газ, көмір) энергия қорлары шексіз емес, яғни шектеулі. Сол себепті ғалымдар баламалы энергия көздерін жасауда көптеген ғылыми зерттеулер жүргізуде. Күн сәулесінің энергиясы баламалы қайтымды энергия көздерінің бірі болып табылады. Күн өздігінен әлем кеңістігіне жарық тарататын таусылмайтын энергия көзі. Күннен жылына жетіп келетін энергия адамзатқа бір жылдық қажет болған энергиядан 15 мың есе артық. Күн энергиясы есебінен жердің орташа температурасы 150С болады. Әсер бетіндегі тірі табиғат күннен келетін жарық ағыны энергиясы арқылы өмір сүреді, яғни табиғаттағы тіршіліктің барлығы күн энергиясына байланысты. Қазіргі кезде күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына түрлендіріп, одан пайдалану күннен – күнге кеңінен қолданылуда. Ғарыш кемесінің үстіңгі бетіне күн элементтері орнатылған болып, олар күн энергиясын жинақтап электр энергиясына түрлендіреді. Сол энергиядан ғарыш кемесінде пайдаланылады.
Бұл жұмыста жартылай өткізгішті кремний монокристалы негізінде жасалынған күн элементтерінен жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіру зерттеулерінің нәтижелері келтірілген. Нәтижелер «Сырдария» университетінің физика пәні бойынша лаборатория-тәжірибе сабақтарында алынған.
1 – суретте
Р – кемтікті (акцепторлы), n – электронды (донорлы) жартылай өткізгішті кристалдар контактқа келтіріліп р – n – ауысуы пайда қылынған.- жарық фотонының энергиясы.
Электрон-кемтікті ауысуға ие болған кремнийлі фотоэлементтің түзіліс сызбасы келтірілген.
2 және 3 – суреттерде жарық көзінен (қуаты 200 w болған электр лампочкасы) түрлі өлшемдегі фотоэлементтерге түскен жарық сәулесінің электр тогы күшінің мәндері көрсетілген.
| №1L=10-2 м | I200 mA | U | P
|
| 10 | 75,5 | 0,42 | 6,09
|
| 20 | 34,9 | 0,41 | 2,86
|
| 30 | 19,3 | 0,40 | 1,54
|
2 – сурет
3 — сурет
| №3L=10-2 м | I200 mA | U | P
|
| 10 | 110 | 0,41 | 9,02
|
| 20 | 52 | 0,39 | 4,05
|
| 30 | 30 | 0,38 | 2,28
|