• Ешқандай Нәтиже Табылған Жоқ

В.Н. Косов1, А.Б. Калимов2

1д.ф.-м.н., профессор Казахского национального педагогического университета им. Абая, г. Алматы, Казахстан

2Магистрант по специальности Физика Казахского национального педагогического университета им. Абая, г. Алматы, Казахстан

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ В ШКОЛЕ НА ПРИМЕРЕ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ В ГАЗАХ НА ОСНОВЕ

МЕЖПРЕДМЕТНОЙ СВЯЗИ ХИМИИ Аннотация

Содержание и структура данной статьи отражает актуальность темы изложения материала физики, с помощью межпредметной связи химии. Данная связь рассматривается в разделе «Молекулярная физика» на примере основных положений молекулярно – кинетической теории в газах. Главной целью статьи является показать, что применение некоторых методических особенностей на основе межпредметной связи, приводит к оптимизации и повышению качества знаний учащихся средней школы. Для формирования необходимой оптимизации предлагается задействовать смежные темы физики и химии, что позволит интегрировать учебный материал, ранее изучавшийся в различных дисциплинах, и позволит исключить дублирование учебного материала.

Рассмотрены методические особенности обучения школьников физике и химии, синтезирующие

межпредметные связи, и позволяющие более эффективно распределить учебные часы, изучены возможности интенсификации процесса обучения и пути высвобождения времени.

Ключевые слова: Межпредметные связи, интеграция, молекулярно – кинетическая теория, оптимизация.

Аңдатпа

В.Н. Косов1, А.Б. Калимов2

ХИМИЯ ПӘНАРАЛЫҚ БАЙЛАНЫСҚА НЕГІЗДЕЛГЕН ГАЗДАР МОЛЕКУЛАЛЫҚ- КИНЕТИКАЛЫҚ ТЕОРИЯНЫҢ НЕГІЗГІ ЕРЕЖЕЛЕР НЕГІЗІНДЕ МЕКТЕПТЕ ФИЗИКАНЫ

ОҚЫТУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ

1ф.-м.ғ.д., Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университетінің профессоры, Алматы қ., Қазақстан

2Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті, Физика мамандығының магистранты, Алматы қ., Қазақстан

Мақаланың мазмұны мен құрылымы- физиканың материалын химияның пәнаралық байланысының көмегімен баяндау тақырыбының өзектілігін көрсетеді. Бұл байланысгаздардағы молекула- кинематикалық теорияның негізгі қағидаларының мысалында «Молекулалық физика» бөлемінде қарастырылған. Мақаланың негізгі мақсаты пәнаралық байланыс арқылы кейбір әдістемемін ерекшеліктерді қолдану- оңтайландыруға және орта мектеп оқушыларының білім сапасын жақсартуға әкелетінін айқындайды. Қажетті оңтайландыруды

қалыптистыру үшін, оқу материалын біріктіруге мүмкіндік беретін, бұрын түрлі пәндер бойынша оқыған және оқу материалының қайталануын болдырмау үшін, физика және химия пәндерінің сәйкес тақырыптарын алға тарту ұсынылады.

Пәнаралық байланысты синтездейтін, оқу сағатарын тиімді үлестіретін, химия және физика пәндерін оқытурың әдістемелік ерекшеліктері қарастырылған, және уақытты қысқарту жолы мен оқыту үдерісін жандандыру мүмкіндігі зертелген.

Түйін сөздер: Пәнаралық байланыс, интеграция, молекулалық - оңтайландыру кинетикалық теориясы.

Abstract

METHODICAL FEATURES OF TEACHING PHYSICS AT SCHOOL ON THE EXAMPLE OF THE MAIN PROVISIONS OF THE MOLECULAR-KINETIC THEORY IN GASES BASED ON THE

TRANDISCIPLINARY CONNECTIONS OF CHEMISTRY Kosov V.N.1, Kalimov A.B.2

1Dr.Sci. (Phys-Math), Professor, Abai KazUPU, Almaty, Kazakhstan 2Studdent of Master Programme in Physics at Abai KazNPU, Almaty, Kazakhstan

The content and structure of this article reflects the relevance of the topic, using the interdisciplinary connections of chemistry. This connection is discussed in the chapter of "Molecular Physics" where the main provisions of the molecular – kinetic theory of gases are applied as example.

The main purpose of this article is to show that the application of essential methodological characteristics based on the transdisciplinary connections leads to the optimization and improvement of quality of knowledge of high school students. Transdisciplinary units of Physics and Chemistry can be offered to apply for creating the required optimization that will enable the integration of the educational previously studied material in various disciplines, and will eliminate the duplication of training material.

Methodical peculiarities of teaching students physics and chemistry, synthesizing interdisciplinary connections which influence on more effectively division of academic hours, the possibilities of intensification of the learning process and ways of freeing up time are considered.

Key words: Intersubject communications, integration, molecular - kinetic theory, optimization.

В настоящее время мы живём в эпоху индустриального общества и роста глобализации. Поэтому для экономического благополучия, успешной международной конкурентоспособности Казахстану необходимы компетентные, специалисты, обладающие системным, творческим мышлением. В этом процессе велика роль школы, нацеленной на приобретение школьниками базовых знаний, в частности, в области физики.

Известный ученый-физик Р.Фейнман, читая свои лекции, говорил: «Физика - это самая фундаментальная из всех наук, самая всеобъемлющая; огромным было её влияние на все развитие науки. Действительно, ведь нынешняя физика вполне равноценна давнишней натуральной философии, из которой возникло большинство современных наук. Не зря физику вынуждены изучать студенты всевозможных специальностей; во множестве явлений она играет основную роль» [1].

Иными словами, физика имеет взаимосвязь с множеством различных дисциплин.

Каково отношение учащихся к изучению физики? Опрос старшеклассников показал, что 60 % учащихся не совсем до конца и корректно осознали, изучаемый материал физики. (что?

Конкретизировать). Как привить интерес школьников к изучению физики, что нужно сделать для осознания ими важности этой науки для человека любой профессии? По нашему мнению, проблема кроется в методике преподавания физики. Есть противоречие между необходимостью использования образовательно-воспитательного потенциала предмета физики и недостаточным использованием методических возможностей. Данное противоречие явилось основой к постановке проблемы:

выявление возможностей межпредметных связей в преподавании физики в старших классах.

Целью данной работы является: показать, что наличие межпредметной связи химии в физике- это прежде всего мультипликативность, иными словами совместимость данных предметов приводит к оптимизации часов, что в свою очередь даёт положительные результаты для углублённого изучения материла и качества знаний учащихся.

Проблема межпредметных связей в обучении изучалась многими учёными. К примеру: Это идеи, положения, выводы Я.А.Коменского, И.Г.Песталоции. Значение межпредметных связей обосновывали В.Ф. Одоевский, К.Д.Ушинский и другие педагоги. В советское время много внимания межпредметным связям уделяла Н. К. Крупская [2]. Так же российские учёные (Зверев И.Д., Максимова М.Н, Попова О.Н.) и казахстанские учёные-педагоги (Бейсенбаева А.А, Шолпанкулова Г.К.)

На основе анализа литературных источников, под понимаем, что Межпредметные связи – это педагогическая категория, интегрирующая связь между предметами, отражающихся в

содержании, формах и методах учебно- воспитательного процесса [3].

При наличии межпредметных связей, наука предстаёт перед учащимися не только как система знаний, но и как система методов. К тому же приводит к оптимизации времени учебного материала.

Предмет дидактики – это есть взаимодействие деятельностей учителя и учеников. На каком уровне дидактической группы межпредметные взаимосвязи будут гарантировать отдачу данного взаимодействия в практике изучения. То и на такой группе считаются взгляды изучения. Это даёт широко разглядывать, учить прецеденты и действа, говорить их с разной точки зрения рассмотрения науки, выявляя своеобразие отдельных их сторон, в наполненном размере открывать повальную связь явлений, показывать студентам растущее взаимопроникновение наук и тем наиболее снабдить систематизацию познаний воспитанников.

Использование связей между предметами в их различных видах показывает, как можно гибко варьировать содержание и методы предметного обучения, сохраняя при этом специфику отдельных учебных предметов. Межпредметные связи помогают выделить общие идейные основы науки в целом [4].

При рассмотрении физики, а именно раздела молекулярной физики, проявляется связь с предметом химии. И проявляется она в двух направлениях: 1) внедрение приобретённых знаний, по изученным материалам химии (база основных положений молекулярно-кинетической теории. 2) Пополнение уже имеющихся знаний о молекулярной физике в целом рядом фактических сведений, приобретаемых из химии.

Основой молекулярной физики является представление об атомно-молекулярном строении материи, которое помогает объяснить макроскопические свойства вещества в различных агрегатных состояниях и закономерности перехода веществ из одного состояния в другое. Химия - это наука, исследующая внутренний состав вещества. Отсюда видно, что в молекулярной физике, и химии за основу взяты строение и свойства вещества, однако в химии акцент уделяется влиянию состава строения вещества на его химические свойства, а в молекулярной физике разумеется на физические свойства вещества.

В связи с этим возникает необходимость рассмотрения вопроса взаимосвязи молекулярной физики и химии в курсе средней школы [5].

Внедрение познаний учащихся, приобретённых с курса химии при рассмотрении общих вопросов молекулярно-кинетической теории, дало вероятность не только облегчить понимание многих вопросов из предмета физики, но и пополнить их в некоторых аспектах. Знания об атомно- молекулярном строении вещества позволило определить характер движения этих молекул и привнести поправку, характеризующую зависимость физических свойства от атомного состава его молекул. Использовав закон Авогадро и метод определения состава воздуха, мы можем обосновать верность закона Дальтона. Как мы знаем из предмета химии в состав воздуха входит смесь газов, азот (78%) и кислород (21%). Так как, газы, наполняющие, определённый объем, распределены умеренно.Следствием чего является, что общее давление газа на стенки, сосуда - следствие ударов молекул газовой смеси. Разумеется, методичное устранение компонентов смеси обязано быть сопровождаемым убавлением давления в сосуде. Воспользовавшись экспериментом определения состава воздуха способом сжигания красного фосфора в сосуде, соединённом с манометром, можно определить, какую часть, объёма воздуха в сосуде занимал кислород, и какое давление он создавал в данном сосуде, т.е. Парциальное давление кислорода.

Пояснив закон Дальтона возможно его объяснить на базе молекулярной теории, взяв за базу закон Авогадро. Так как давление газа при неизменной температуре зависит только от числа молекул в единице объёма, то при удалении части молекул из данного объёма давление газа должно уменьшиться. Но такое же уменьшение давления может быть получено за счёт удаления такого же числа молекул другого, газа, что подтверждается законом Авогадро.

Независимо от способа вывода основного уравнения кинетической теории газов и уравнения Менделеева–Клапейрона, учащимся необходимо хорошо знать закон Авогадро, число Авогадро, иметь представление о молекулярной массе и методах его определения, знать соотношения между объёмом, массой и молекулярным весом газа при нормальных условиях. Предварительное повторение этих понятий в определённой степени облегчит вывод основных соотношение молекулярной физики [6].

Внедрение этих данных из курса химии в курс физики помогает раскрыть физическую сущность универсальной газовой постоянной (R), постоянной Больцмана (К), значительно упростить вывод

основного уравнения кинетической теория газа, формулу средней квадратичной скорости движения молекул газа выведенной из основного уравнения кинетической теории газа.

В такой теме как: «Основные положения молекулярно-кинетической теории» при рассмотрении способов нахождения массы и размеров молекул нужно больше сконцентрироваться на знаниях, приобретённые учениками из курса химии. Это приводит к оптимизации учебного времени. При рассмотрении в 10 классе взаимодействия атомов и молекул, а также физических свойств твёрдых тел и жидкостей нужно уделить особое внимание видам химической связи, известным учащимся из курса химии 9 классе, т.к. этот материал в дальнейшем употребляется при прохождении таких тем, как проводников и диэлектриков, электрического тока в газах, жидкостях и сплавах при прохождении электрических свойств полупроводников и остальных вопросов физики. При данном изложение видов химической связи на уроках физики должно быть не простым повторением изученного в химии, а определённым дополнением и углублением знаний, учащихся в этой области.

В металлических телах есть связь, которая отличается от ионной и ковалентной связей, названная металлической. Ученикам знают, что валентные электроны в атомах металла имеют слабую связь с ядром. А атомы металла в твёрдом состоянии тела находятся близко и валентные электроны обретают склонность оставлять атом и свободно перемещаться. Образовавшиеся положительные ионы металла стягиваются блуждающими между ними электронами [7].

Объяснение видов химической связи на уроках физики на базе знаний, известных учащимся из химии, позволяет значительно расширить знания, учащихся о внутреннем строении физического тела, изложить зависимость физических свойств от его структуры.

Главная идея состоит в том, чтобы на уроках химии была показана вся физическая сущность, заложенной программой физико-химических процессов.

Поэтому многие разделы химии могут содействовать расширению и углублению знаний, учащихся по молекулярной физике разъяснением механизма агрегатных превращений, установлением влияния примесных компонентов в смесях на точку кипения, плавления и температуру кристаллизации различных веществ и т.п.[8].

Конечно, ещё не существует чётко разработанной системы межпредметной связи физики и химии.

Существующие программы и учебники не приспособлены для их реализации. Однако, исходя из данных материалов собирать материал и устанавливать параллели между двумя предметами, тем самым, создавая нужную оптимизацию в плане преподавания физики и химии. В таблице, опираясь на статью Горбылевой Т.М., провели параллель касательно тем о молекулярно-кинетической теории.

[9].

Таблица 1. Смежные темы физики и химии на основе межпрежметных связей

Класс Физика Химия

10

Основные положения молекулярно- кинетической теории.

Основы термодинамики.

Строение и свойства твёрдых тел и жидкостей. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.

Температура – мера средней кинетической энергии молекул. Броуновское движение.

Взаимодействие атомов и молекул в веществе.

Электрическое и магнитное поля.

Потенциал.

Электромагнитная индукция.

Электрический ток в металлах и электролитах.

Предварительные темы МПС:

Химия 8, 9 класс. Строение атома и периодический закон.

Химия 8, 9 класс. Основные понятия и законы химия (моль вещества, количество вещества, молярная масса, постоянная Авогадро и др.) Закон Дальтона.

Химическая связь (ковалентная, ионная и металлическая связь, межмолекулярное взаимодействие, диполь, молекулярное и немолекулярное строение вещества, атомные, молекулярные, ионные и металлические кристаллы) Растворы (электролиты, неэлектролиты, анион, катион, ионная реакция).

Металлы: электронное строение атомов металлов, металлический кристалл, физические и химические свойства металлов.

В данной статье мы попытались показать применение методических особенностей, предназначенной для оптимизации часов и повышения качества знаний учащихся в системе среднего образования, путём соотношения физики и химии на примере основных положений молекулярно -

кинетической теории в газах.

Основные положения нашего исследования заключаются в следующем:

 изучение учебного материала (молекулярно-кинетической теории (МКТ) в газах) на основе пересечения смежных тем физики и химии, то есть, интегрирования их содержания на базе межпредметной связи;

 использования принципа связи ранее изученного материала по химии с новым учебным материалом по разделу молекулярной физики;

 реализация интегрированного учебного материала связана с отбором форм, методов;

 результатом такого подхода явится оптимизация (время, усиление мотивации, качество усвоения, знаний).

Из этого всего приведённого, можно сделать вывод, что межпредметная связь позволяет лучше и более конкретнее изъяснить материал. Ведь нельзя смотреть на вещи лишь с одной стороны, нужно рассматривать с разных сторон. Наличие пересечения смежных тем физики и химии, показывает необходимость в изучении данной тематики более обширно. Как на примере изложения материала физики с помощью химии. И мы считаем целесообразным изучение научно-педагогических исследований в русле рассмотренной темы. Так как, межпредметная связь позволяет не только оптимизировать в плане удобства изложения материала, но и стимулированию, заинтересованности со стороны учеников, что является главным критерием в процессе образования.

Список использованной литературы:

1 Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Выпуск 1. Современная наука о природе. Законы механики. Выпуск 2. Пространство. Время. Движение (издание 5) -2004 г.- 55с.

2 Афанасьева И. А. Выявление взаимосвязи между школьными предметами и возможности реализации межпредметных связей на уроках технологии. - М., Первое сентября. - 2013 г.- С.12-22.

3 http://www.grandeducator.ru/gamivs-197-1.html

4 Федорова В.Н., Кирюшкин Д.М. Межпредметные связи. - М., Педагогика. - 1972. 233с.

5 Демидов В.А. Нестандартные задачи по химии. 9-11 классы. - М., Первое сентября. - 2004. -.186с.

6 Lewy A. Planning the school curriculum. Paris. - 1977 .-177с.

7 Янцен В.Н. Межпредметные связи на опыте преподавания физики во взаимосвязи с химией в средней школе. - М., Просвещение. - 2010. .- 52с.

8 Янцен В.Н. Взаимосвязь физики с химией при изучении вопроса молекулярной химии. - М., Просвещение. - 2011. – 63с.

9 Горбылева Т.М. из статьи «Межпредметные связи физики и химии, как одно из средств формирования мотивации учащихся».

УДК 538.915 ГРНТИ 29.19.24

Л.Н. Мясникова1, Н.Н. Жантурина2, А.А. Бармина3, Д.М. Сергеев4

1 к.ф.-м.н., доцент Актюбинского регионального государственного университета им. К.Жубанова, г.Актобе, Казахстан

2 PhD, старший преподаватель Актюбинского регионального государственного университета им.

К.Жубанова, г.Актобе, Казахстан

3 к.ф.-м.н., старший преподаватель Актюбинского регионального государственного университета им. К.Жубанова, г.Актобе, Казахстан

4 к.ф.-м.н., научный сотрудник научного центра «Радиационная физика материалов» при Актюбинском региональном государственном университете им. К.Жубанова,

г.Актобе, Казахстан

ОСОБЕННОСТИ РЕЛАКСАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ В КРИСТАЛЛЕ KCl-Na

Аннотация

В статье представлены результаты исследования особенностей релаксации электронных возбуждений в кристалле KCl-Na. В этом кристалле обнаружено усиление интенсивности рентгенолюминесценции при 2,8 эВ

в интервале температур 140-240 К, когда свечение автолокализованного экситона является потушенным.

Люминесценция с максимумом при 2,8 эВ также зарегистрирована в спектрах вспышки кристалла KCl-Na при фотовозбуждении в области спектра F/- полосы поглощения, а также в спектрах термостимулированной люминесценции в температурном диапазоне 140-240 К, что свидетельствует о вкладе дырочно- рекомбинационной люминесценции, при термическом разрушении Vk(Na) – центра с электронными центрами окраски. По энергии активации сделан вывод, что свечение при 2,8 эВ соответствует сборке электронно- дырочных пар, поскольку с увеличением температуры свободный пробег дырки увеличивается. Примеси с легким катионом гомологом (Na) являются возмущающим фактором для возникновения экситоноподобного электронного возбуждения в щелочногалоидных кристаллах.

Ключевые слова: электронные возбуждения, экситон, электрон-дырочная пара, спектр вспышки, температура, катион-гомолог малого радиуса

Аңдатпа

Л.Н. Мясникова1, Н.Н. Жантурина2, А.А. Бармина3, Д.М. Сергеев4

KCL-NA КРИСТАЛЫНДА ЭЛЕКТРОНДЫ ҚОЗУЛАРДЫҢ РЕЛАКСАЦИЯСЫНЫҢ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ

1 ф.-м.ғ.к., Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік мемлекеттік университетінің доценті, Актобе қ., Қазақстан

2 PhD, Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік мемлекеттік университетінің аға оқытушысы, Актобе қ., Қазақстан

3 ф.-м.ғ.к., Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік мемлекеттік университетінің аға оқытушысы, Актобе қ., Қазақстан

4 ф.-м.ғ.к., Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік мемлекеттік университеті, «Материалдардың радиациялық физикасы» ғылыми орталығының ғылыми қызметкері, Актобе қ., Қазақстан

Мақалада KCl-Na кристалында электрондық қозулардың релаксациясының зерттеу нәтижелері келтірілген.

Бұл кристалда 140-240 температуралар интервалында өздігінен қармалған экситон жарық шығаруы өшірілген кездегі 2,8 эВ маңындағы рентгенлюминесценциясының интенсивтілігінің артуы тіркелген. 2,8 эВ маңындағы люминесценция KCl-Na кристалының F/- жолақ аймағында фотоқоздыру кезінде жарқырау спектрлерінде, 140- 240 К температуралар интервалындағы термостимульденген люминесценция Vk(Na) –центрінің электронды бояу орталықтарымен бірге термиялық құруы кезінде тіркелген. Бұл кемтіктік рекомбинациялық люминесценцияның салымы туралы мәлімдейді. Активация энергиясы бойынша 2,8 эВ маңындағы люмиенсценция электрон-кемтіктік жұптардың жинақталуымен түсіндірілген, себебі температура артқан сайын кемтіктің еркін жүгіру жолы артады. Сілтілі галоидты кристалдардағы жеңіл катион гомологы (Na) бар қоспалар экситон секілді электрондық қозу пайда болу үшін ұйытқу факторы болып келеді.

Түйін сөздер: электрондық қозулар, экситон, электрон-кемтіктік жұп, жарқырау спектрі, температура, кіші радиусты катион-гомолог

Abstract

THE PECULIARITIES OF ELECTRONIC EXCITATIONS RELAXATION IN KCL-NA CRYSTAL Myasnikova L.N.1, Zhanturina N.N.2,

Barmina A.A.3, Sergeyev D.M.4

1 Cand. Sci. (Math-Phys), Associate Professor of the K. Zhubanov Aktobe Regional State University, Aktobe, Kazakhstan

2 PhD, Senior Lecturer of the K. Zhubanov Aktobe Regional State University, Aktobe, Kazakhstan

3 Cand. Sci. (Math-Phys), Senior Lecturer of the K. Zhubanov Aktobe Regional State University, Aktobe, Kazakhstan

4 Cand. Sci. (Math-Phys), Scientific Officer of the Scientific Center “Radiation Physica of Materials” at K.

Zhubanov Aktobe Regional State University, Aktobe, Kazakhstan

The paper presents the results of an investigation of the relaxation features of electronic excitations in KCl-Na crystal. In this crystal, an increase in the intensity of X-ray luminescence at 2.8 eV was observed in the temperature interval 140-240 K, when the emission of an self-trapped exciton is quenched. Luminescence with a maximum at 2.8 eV was also recorded in the spectra of the KCl-Na crystal flash during photoexcitation in the region of the F/-absorption spectrum, and also in the spectra of thermally stimulated luminescence in the temperature range 140-240 K, which indicates the contribution of hole-recombination luminescence, with the thermal destruction of the Vk(Na) - center with electronic color centers. From the activation energy, it was concluded that the luminescence at 2.8 eV corresponds to the assembly of electron-hole pairs, since the free path of the hole increases with increasing temperature. Impurities with a light cation homologue (Na) are a perturbing factor for the appearance of exciton-like electronic excitation in alkalihalide crystals.

Key words: electronic excitations, exciton, electron-hole pair, flash spectra, temperature, cation-homologue of small radius

При исследовании электронных возбуждений (ЭВ), возникающих в щелочногалоидных кристаллах (ЩГК) с примесями катион-гомологов малого радиуса при воздействии излучения

выявляются специфические особенности их оптических характеристик в различном интервале температур. Экситоны и электронно-дырочные пары, локализованные около примесей катионов- гомологов малого радиуса являются возмущающим фактором излучательной и безызлучательной релаксации электронных возбуждений с образованием радиационных дефектов. Дефектность всегда содержится в реальных кристаллах, в которых сохраняются остаточные примеси. Например, в кристаллах KCl всегда присутствуют примесные катионы Na+, Rb+ и примесные анионы F-, Br-, I-. На практике в используемые материалы вводят те или иные дефекты для достижения нужных свойств.

Для изучения процессов радиационного дефектообразования при распаде околопримесных экситонов большой интерес представляет выделение спектральных областей, соответствующих созданию электронных возбуждений непосредственно около примесей при поглощении фотонов [1].

При энергиях возбуждений, превышающих ширину запрещенной зоны создаются преимущественно свободные электроны и дырки, при оптическом возбуждении – экситоны.

Собственные электронные возбуждения способны мигрировать на значительные расстояния, при этом заключительным этапом является их локализация в ненарушенных участках решетки, в околодефектных областях, в результате чего происходит перезарядка или возбуждение последних.

Миграция электронного возбуждения может приводить к тому, что он оказывается в поле вазимодействия с дефектом. При этом происходит захват электронных возбуждений (е+, е-, экситонов) дефектов, одними из возможных последствий которого является возбуждение центра свечения путем последовательного захвата е+ и е- или е- и е+ , экситона; локализация в поле примеси с образованием автолокализованного экситона. Причину захвата электронов или дырок дефектами объясняют сродством к электрону. Одной из основных причин избирательной локализации ЭВ в области иона примеси может быть деформация решетки, которая возникает из-за отличия от размеров частиц матрицы. Деформационное искажение решетки, обуславливающее появление потенциального рельефа в радиусе нескольких постоянных решетки, приводит к изменению условий для миграции электронных возбуждений в кристалле. Дырка или электрон в поле примесного иона локализуется в одном из минимумов этого созданного потенциального рельефа. Локализованные на дефекте электрон или дырка инициируют притяжение в эту область заряда противоположного знака, таким образом, в процессе их рекомбинации создается автолокализованный экситон.

Для исследования влияния примесей катионов-гомологов малого размера на радиационное дефектообразование в катионной подрешетке нами было проведено изучение спектров рентгенолюминесценции (РЛ) кристаллов KCl высокой чистоты и кристаллов KCl-Na с целью дальнейшего изучения характеристик околопримесных возбуждений и получения информации о механизмах передачи энергии от матрицы к катионным примесям при Х-облучении кристаллов при 80 К [2].

Для кристаллов KCl хорошо изучено свечение автолокализованного экситона при энергии возбуждения 7,77 эВ и с максимумом полосы при 2,3 эВ (Рисунок 1 (а, б)), которое претерпевает температурное тушение при температурах около 50 К (Рисунок 1 (с)). В литературе мало данных о РЛ высокочистых кристаллов KCl при температурах 80 К и выше. При этих температурах приблизительно на 3 порядка потушено свечение АЛЭ [3], по сравнению с его излучением при 4,2 К и более реально выделение в рентгенолюминесценции свечений, обусловленных примесями и дефектами.

Рисунок 1. Спектры возбуждения (а) люминесценции, спектры излучения (б), температурная зависимость свечения при 2,3 эВ (с) в кристалле KCl

В спектрах ренгенолюминесценции кристалла KCl-Na зарегистрировано усиление люминесценции автолокализованного экситона с максимумом 2,8 эВ, возникающее при энергии возбуждения 7,62 эВ (Рисунок 2 (а, б) в области температур 80300 К, когда полностью тушится свечение экситона около натрия e Nas0( )(Рисунок 2(с)). Люминесценция с максимумом при 2,8 эВ также зарегистрирована:

- в спектрах вспышки кристалла KCl-Na при фотовозбуждении в области спектра F/- полосы поглощения после предварительного облучения рентгеновскими лучами при 80 К (Рисунок 3);

- в спектрах термостимулированной люминесценции в температурном диапазоне 140-240 К, что свидетельствует о вкладе дырочно-рекомбинационной люминесценции при термическом разрушении Vk (Na) – центра с электронными центрами окраски (Рисунок 4).

Рисунок 2. Спектры возбуждения (а) люминесценции, спектры излучения (б), температурная зависимость свечения при 2,3 эВ (с) в кристалле KCl-Na

Рисунок 3. Спектр вспышки при 80 К при подсветке в F/-полосе кристаллов KCl-Na (1) и KCl (2) после предварительного облучения 10 мин. при 80 К (18 мА, 42 кВ)

Это явление трудно поддается интерпретации автолокализацией только свободных экситонов, поскольку:

- во-первых, данная интерпретация имеет место для ЩГК, имеющих достаточно длинный пробег свободных экситонов до автолокализации (например, для KI при 80 К - 350 а, где а – постоянная решетки). Для кристалла KCl при 80 К длина пробега свободных экситонов составляет всего лишь 2а.

Это означает, что в KCl при 80 К практически все свободные экситоны переходят в автолокализованное состояние. В теоретическом плане вероятность излучательной аннигиляции автолокализованных экситонов в ЩГК при одноосной деформации интерпретирована на базе континуальной модели за счет понижения потенциального барьера между квазисвободным и автолокализованным состояниями экситонов. По-видимому, данная интерпретация имеет место при тех температурах (4,280 К), при которых существует потенциальный барьер для автолокализации свободных экситонов, так как с ростом температуры возрастает число экситонов, переходящих в автолокализованное состояние [4];