Том 13, номер 1, 2007 ISSN 1609 - 3143
Физическое образование в вузах
Издательский Дом Московского Физического общества
Редколлегия журнала "Физическое образование в вузах"
Главный редактор
Крохин Олег Николаевич - академик, Московский
инженерно-физический институт (государственный университет), Физический
институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия.
Заместители Главного редактора
Гладун Анатолий Деомидович - Московский
физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный
Московской области, Россия.
Николаев Владимир Иванович - Московский
государственный университет
им. М.В. Ломоносова, Центр переподготовки научно-педагогических кадров
МГУ, Москва, Россия.
Суханов Александр Дмитриевич - Российский университет
дружбы народов, Российский научный центр физического образования, Москва, Россия.
Шапочкин Михаил Борисович - Московский энергетический
институт (технический
университет), Московское физическое общество, Москва, Россия.
Редакционная коллегия
Гороховатский Юрий Андреевич - Российский
государственный педагогический университет
им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия.
Кудрявцев Николай Николаевич - Московский
физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный Московской
области, Россия.
Колесников Юрий Леонидович - Санкт-Петербургский
государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург,
Россия.
Лебедев Юрий Анатольевич - Объединённое
физическое общество РФ, Москва, Россия.
Песоцкий Юрий Сергеевич - Российское научно-производственное
объединение "Росучприбор", Москва, Россия.
Рудой Юрий Григорьевич - Российский университет
дружбы народов, Москва, Россия.
Светозаров Владимир Владимирович - НТЦ "ВЛАДИС",
Московский инженерно-физический институт (государственный университет), Москва,
Россия.
Спирин Геннадий Георгиевич - Московский авиационный
институт (технический университет), Москва, Россия.
Трухин Владимир Ильич - Московский государственный
университет им. М.В. Ломо-носова, Москва, Россия.
Чернышев Виктор Викторович - Военно-воздушная
инженерная академия им. профессора Н.Е. Жуковского, Москва, Россия.
Ответственный секретарь
Калачев Николай Валентинович - Физический институт
им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия.
Техническая редакция
Березин Павел Дмитриевич - Физический
институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия.
Черткова Ирина Николаевна - Физический институт им.
П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия.
- Издательский дом МФО, 2007 г.
Физическое образование в вузах
Т. 13, N 1, 2007
Содержание
3 Наши юбиляры
5 Проблемы и некоторый опыт физического образования
в свете материалов IX конференции "Современный физический практикум"
В.И. Данильчук, В.Е. Коробов, А.М. Коротков
13 Мультипликативные законы сохранения
Н.Г. Гончарова
22 Термодинамические уравнения состояния классического идеального
газа и их обобщение
посредством "эффективных" параметров. I. Релятивистское обобщение
Ю.Г. Рудой, И. Кейта
37 О спецкурсе "Основы взаимодействия физических полей с биообъектами"
Л.В. Жорина, Г.Н. Змиевской
44 Исчезновение эмпирического компонента из учебных пособий
по физике
Н.М. Кожевников
49 Модель методической системы дифференцированного обучения
физике студентов технических вузов
А.А. Толстенева
59 Необычные следствия простой схемы межмолекулярного энергообмена
А.В. Бурмистров
71 Определение полного сечения неупругого рассеяния электронов
на атомах в опыте
Франка и Герца
М.Б. Шапочкин
78 О физических принципах работы компьютера
О.М. Алыкова
87 Частичное термодинамическое равновесие в двухкомпонентном
газе - учебный
компьютерный эксперимент
А.М. Толстик, К.В. Бирюков
96 Демонстрационный эксперимент по излучению и распространению
электромагнитных волн
Ю.Б. Альтшулер
104
Физический практикум: новая форма организации работы студента
с реальным
лабораторным оборудованием
С.Н. Потемкина, С.В. Талалов
112
Автоматизированная обучающая система в преподавании курса
физики
А.Ф. Ан, А.В. Самохин
117 Об определении понятий в области магнитных явлений
В.А. Захаров, В.С. Идиатулин
126 Аннотации
130
Реклама
Physics in Higher Education
T. 13, N 1, 2007
The contents
3 Our Celebrants
5
Problems and a Certain Experience of the Physical Education
in Light of the Materials
of IX-th Conference "Modern Physical Practice"
V.I. Danil'chuk, V.E. Korobov, A.M. Korotkov
13 Multiplicative Laws of Conservation
N.G. Goncharova
22 Thermodynamic Equations of State for the Classical Ideal
Gas and their Generalization
via the "Effective" Parameters. I. The Relativistic Generalization
Yu.G. Rudoy, I. Keita
37
On the Special Course "Bases of Interaction of Physical
Fields with Biological Objects"
L.V. Zhorina, G.N. Zmievskiy
44
Disappearance of Empirical Component from the Teaching
Textbooks in Physics
N.M. Kozhevnikov
49
Model of the Systematic System of the Differentiated Studying
of Physics of the Students
of Technical Institutes of Higher Education
A.A. Tolsteneva
59 Unusual Consequences of the Simple Intermolecular Energy
Exchange Scheme
A.V. Burmistrov
71 Determination of the Complete Inelastic Scattering Cross
Section of Electrons on the Atoms
in the Frank-Hertz Experiments
M.B. Shapochkin
78 On the Physical Principles of the Computer Operation
O.M. Alykova
87
The Partial Thermodynamic Equilibrium in Binary Gas - the
Educational Computer Experiment
A.M. Tolstik, K.V. Biryukov
96
Demonstration Experiment on Radiation and Distribution
of Electromagnetic Waves
Y. B. Altshuler
104 Physics Practice: a New Form of Organization of Students'
Work with Real Laboratory Equipment
S.N. Potyomkina, S.V. Talalov
112
Automotised Teaching System for Supporting the Course of
General Physics
A.F. An, A.V. Samokhin
117
On the Definition of Concepts in the Field of Magnetic Phenomena
V.A. Zakharov, V.S. Idiatulin
126 Abstracts
130 Information
14 марта 2007 года исполнилось 75 лет ученому с мировым именем, академику
Российской академии наук, главному редактору нашего журнала Олегу Николаевичу
Крохину.
Олег Николаевич Крохин получил блестящее образование, окончив в 1955
году Отделение ядерной физики МГУ им. М.В. Ломоносова. За прошедшие более
пятидесяти лет своими научными исследованиями он внес большой вклад в
развитие физики лазеров и взаимодействия излучения с веществом. Им опубликовано
около 250 научных работ и монографий. Он является руководителем научной
школы в области квантовой радиофизики и физики плазмы. Среди его учеников
свыше 25 кандидатов и докторов наук.
Академик О.Н. Крохин ведет большую научно-организационную работу как
заместитель директора Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, он
возглавляет Отделение квантовой радиофизики им. Н.Г. Басова ФИАН, член
Бюро Отделения общей физики и астрономии РАН, член экспертного совета
ВАК и многих других советов, главный редактор и член редколлегий целого
ряда научных журналов. Многогранность личности О.Н. Крохина проявляется
в том, что в его жизни научные интересы гармонично сочетаются с неустанной
заботой о подготовке новых поколений высокопрофессиональных и широко
образованных исследователей и инженеров. В связи с этим особенно хотелось
бы отметить вклад Олега Николаевича Крохина в развитие физического образования
в нашей стране. Он многие годы преподает в Московском инженерно-физическом
институте. При его активном участии был создан и успешно работает специальный
факультет физики - в настоящее время - Высшая школа физиков МИФИ - ФИАН
им. Н.Г. Басова. Он возглавляет Ассоциацию кафедр физики технических
вузов России.
Неоценимый вклад был внесен О.Н. Крохиным в создание и организацию регулярного
издания журнала "Физическое образование в вузах", первого в России и
одного из немногих в мире журналов, посвященных проблемам высшего физического
образования. За прошедшие годы Олег Николаевич много сделал для роста
престижа этого молодого журнала. Огромная заслуга его на посту главного
редактора состоит в том, что тематика публикуемых в нем материалов и
круг авторов постоянно расширяются. Редакционная политика журнала направлена
на то, чтобы публиковать статьи не только по методическим вопросам преподавания
физики в системе высшего образования, но и по актуальным научным проблемам
физики.
Редакционная коллегия журнала "Физическое образование в вузах" горячо
поздравляет Олега Николаевича с юбилеем. Он встретил его в расцвете сил
и таланта. Мы желаем ему дальнейших научных свершений, долгой и благополучной
жизни, чтобы его талант ученого-физика, педагога и организатора и впредь
проявлялся во всех его начинаниях на благо физики и физического образования.
Виктор Викторович ЧЕРНЫШЕВ
5 января члену редколлегии нашего журнала профессору Чернышеву исполнилось
75 лет.
Виктор Викторович родился в 1932 году в городе Москве. Окончил Суворовское
училище в г. Саратове, военное училище связи в г. Ленинграде и Военную
академию имени Жуковского. В академии, уже в качестве гражданского человека,
Виктор Викторович 19 лет заведует кафедрой физики и физической химии.
Редколлегия журнала "Физическое образование в вузах" сердечно поздравляет
Виктора Викторовича с юбилеем и желает ему еще долгих лет плодотворной
деятельности, семейного благополучия, здоровья и душевного спокойствия!
Проблемы и некоторый опыт физического образования в свете материалов IX конференции "Современный физический практикум"
Сопредседатель Программного комитета, профессор В.И. Данильчук
Сопредседатель оргкомитета, профессор В.Е. Коробов
Секретарь оргкомитета, профессор А.М. Коротков
Волгоградский государственный педагогический университет
Очередная девятая Международная учебно-методическая конференция "Современный
физический практикум" проходила в Волгограде с 19 по 21 сентября 2006
г.
Программа конференции включала пленарные заседания и работу следующих
секции:
1. Концептуально-методические вопросы физического практикума
Рук.: Юрий Андреевич ГОРОХОВАТСКИЙ, проф., РГПУ.
2. Лекционный и лабораторный физический эксперимент в вузах
Рук.: Геннадий Георгиевич СПИРИН, проф., МГАИ (ТУ);
Александр Георгиевич ШЕИН, проф., ВолгГТУ.
3. Специальный физический практикум
Рук.: Николай Михайлович КОЖЕВНИКОВ, проф. СПб ГТУ;
Валерий Васильевич ЯЦЫШЕН, проф., ВолГУ.
4. Физический практикум в школе
Рук.: Владимир Иванович НИКОЛАЕВ, проф. МГУ;
Наталья Сергеевна ПУРЫШЕВА, проф., МПГУ;
Валерий Сергеевич ХАРЬКИН, проф., ВГПУ;
а также выставки учебной техники, учебной и научной литературы по физике.
Конференция вызвала большой интерес у физического сообщества стран содружества. Всего в работе участвовало более 220 человек, в том числе 69 участников прибыли из 26 городов России, включая такие научные центры как Москва, Петербург, Дубна, Томск и др. Были представители Белоруссии, Украины, Казахстана. В работе конференции участвовали 6 членов Президиума Научно-методического совета по физике Министерства образования и науки. В программу конференции было включено 138 докладов.
Первое пленарное заседание состоялось 19 сентября в Волгоградском государственном педагогическом университете. С приветствием в адрес участников обратился ректор ВГПУ, член-корреспондент РАО, проф. Данильчук В.И. и заместитель главы администрации Волгоградской области, председатель комитета по образованию Беспалов В.Н. На пленарном заседании было сделано 9 докладов.
По окончании пленарного заседания участники конференции ознакомились
с выставкой учебной техники, представленной фирмами: "МФТИ, НФП "Эклус",
ООО "ЛОМО ФОТОНИКА" и другими производителями. Издательства "Лань", "ФИЗМАТЛИТ"
и др. организовали выставку физико-математической литературы. Особенностью
экспозиции, сопровождавшей конференцию 2006 года, была выставка учебной
мебели, производимой учебно-производственным центром ВГПУ, которая была
отмечена золотой и серебряной медалями Всероссийского выставочного центра.
В заключение первого дня работы для участников конференции была проведена
экскурсия по главному учебному корпусу и ботаническому саду ВГПУ.
20 сентября проходила работа в секциях. На заседаниях секции N1, "Концептуально-методические
вопросы физического практикума", которые проходили в конференц-зале ВГПУ,
было сделано 8 докладов. Секция N2 "Лекционный и лабораторный физический
эксперимент в вузах" работала в Волгоградском государственном техническом
университете. Участники этой секции выслушали 10 устных и обсудили 7
стендовых докладов. В Волгоградском государственном университете на заседании
секции N3 "Специальный физический практикум" было заслушано 8 докладов.
Секция "Физический практикум в школе" собрала самое большое число участников
(62 человека), среди которых было много студентов физического факультета
ВГПУ и учителей физики. Заседания и экскурсии проводились в лабораториях
физического факультета ВГПУ.
После окончания работы секций были проведены экскурсии по лабораториям
тех вузов, в которых работали секции. Был отмечен высокий уровень оснащения
лабораторий ВолГУ современным оборудованием.
21 сентября прошло заключительное пленарное заседание, на котором руководители
секций доложили об итогах их работы, были приняты рекомендации конференции.
Здесь приводится отредактированный вариант рекомендаций.
В заключительный день работы конференции оргкомитет организовал экскурсию
по физическим лабораториям Волгоградских университетов: технического,
архитектурно - строительного и классического, а также экскурсию в Волгоградский
Планетарий.
На пленарных и секционных заседаниях участники отмечали существующие
проблемы в организации, методике проведения, материальном обеспечении
физического практикума в ВУЗах и школе, делились опытом в совершенствовании
практикума. В предлагаемой информации отражены наиболее интересные идеи,
прозвучавшие в докладах.
На первом пленарном заседании, пожалуй, впервые в истории конференции
в Волгограде был показан эксперимент в режиме реального времени с использованием
Internet, который проходил в г. Пскове в филиале Санкт-Петербургского
государственного инженерно-экономического университета (докладчики В.В.
Агафонцев и др.).
Важный вопрос затронул в своем докладе Н.М. Кожевников, касающийся содержания
учебников и учебных пособий по физике, авторы которых увлеклись абстрактными
моделями, дедуктивным методом, игнорируя описание физических явлений
в частности и эмпирический фундамент физики вообще. Таким образом, по
мнению автора доклада, преподаватели физики сами снижают интерес к изучению
физики.
С некоторой завистью был выслушан доклад Н.И.Анисимовой, Ю.А. Гороховатского
и В.М. Грабова о системе подготовки магистров по физике конденсированного
состояния в области физического эксперимента, включающей все этапы экспериментального
исследования при обеспечении преемственности в учебе магистрантов и аспирантов.
При скудном финансировании или его полном отсутствии, которое характерно
для периферийных педвузов, обеспечить такой уровень экспериментальных
выпускных квалификационных работ, как в РГПУ им. Герцена, весьма трудно.
Финансирование материальной базы большинства ВУЗов остается недостаточным.
В докладе Н.С. Пурышевой, завкафедрой методики преподавания физики МПГУ,
"Система школьного физического эксперимента в условиях профильного обучения"
показано, что учителя физики не готовы к организации физического практикума
на профильном уровне. Эта проблема требует неотложного решения как с
точки зрения методического, так и материального обеспечения.
Весьма острый вопрос поднят в докладе В.И. Николаева, профессора МГУ
им. Ломоносова, "Актуальные вопросы терминологии курса физики". В самом
деле, в учебниках и других изданиях по физике встречаются и ошибочные,
и некорректные, и не логичные определения понятий и формулировок законов
и т.д. Причем количество таких "упущений" или "недосмотров" увеличивается
в связи с общим ухудшением использования русского языка в последние годы.
В свое время при АН СССР был создан комитет по научно-технической терминологии,
в который входили комиссии по различным дисциплинам, в том числе и по
физике. Было издано несколько сборников терминов. Сейчас они практически
недоступны широкому кругу физиков. Поэтому необходимо возродить такие
комиссии по упорядочению физической терминологии. На наш взгляд, эта
работа не менее важная, чем борьба с лженаукой.
На заседании секции N1 повышенный интерес вызвало сообщение В.В. Смирнова,
Г.П. Стефановой и С.В. Анофриковой из Астраханского государственного
университета. Авторы предложили обобщенную систему действий по решению
основных познавательных задач при выполнении студентами лабораторного
практикума.
Удачной методической находкой можно считать проектные задания в лабораторных
работах, о которых доложили В.В. Ларионов, С.Б. Писаренко и А.М. Лидер
из Томского политехнического университета. В докладе приводятся примеры
проектных задач, включающие видеотренажеры - анимации, программы построения
живых графиков, учебные демонстрации и другие элементы.
В секции N2 отмечен доклад А.В. Селиверстова и А.В. Четвертухина из МГУ
им. М.В. Ломоносова: "Автоматизированная установка для демонстрации
соотношения Френеля". Авторы разработали демонстрационный эксперимент,
позволяющий строить экспериментальные кривые, иллюстрирующие соотношение
Френеля. Виртуозность эксперимента заключается в сочетании простоты изготовления
установки, высокой наглядности и относительной сложности физического
явления.
Отличительной особенностью доклада М.В. Бахарева, А.О. Воробьева, С.М.
Кокина и В.А. Никитенко из Московского госуниверситета путей сообщения
была информация об участии студентов в разработке заданий для лабораторных
работ, создании лекционных демонстраций, составлении программного обеспечения,
подготовке сценария лекционных демонстраций и даже привлечение присутствующих
на занятии студентов на конкурсной основе к проведению эксперимента.
Не случайно среди авторов доклада два первых являются студентами.
Из докладов, сделанных на секции N3, заслуживает внимания опыт по профессиональной
ориентации специального физического практикума в Волгоградском медицинском
университете, приведенного в докладе Е.С. Верстакова и З.А. Филимоновой:
"Специальный физический практикум в медицинском вузе". Практикум включает
в себя медицинскую аппаратуру, использующуюся в диагностической и лечебной
практике врача. Количество и степень привлечения аппаратуры в практикум
ограничивается ее специфическим использованием, а именно - наличием пациента.
Для преодоления указанного ограничения авторы используют фантомы.
В связи с удорожанием физического оборудования в мировой практике все
большее распространение находит создание неких кооперативных учебных
центров. Красноярский научно-образовательный центр высоких технологий,
объединяющий ресурсы трех ведущих вузов Красноярска, был в центре доклада
А.С. Паршина и С.Г. Овчинникова "Специальный физический практикум в объединенной
научно-учебной лаборатории "Физика поверхности". Учебно-научным ядром
центра являются система Объединенных учебно-научных лабораторий по актуальным
направлениям науки и образования.
На заседании секции "Физический практикум в школе" положительную реакцию
участников вызвал доклад П.В. Зуева о домашнем физическом практикуме
для школьников, разработанном в Екатеринбургском педуниверситете. Практикум
включает 49 работ домашнего физического практикума. Они отличаются от
домашних экспериментальных заданий и экспериментальных задач более высокой
сложностью выполнения и измерения. Обязательным элементом этих работ
является вычисление погрешности измерения. В условиях сокращения числа
часов, отводимых на изучение физики, такой практикум может в некоторой
степени скорректировать ситуацию.
Оставил хорошее впечатление доклад Е.М. Сказоватовой и В.В. Полтавца
о подготовке руководителей школьных радиоклубов на базе радиоклуба "Квант",
организованного на физическом факультете Волгоградского госпедуниверситета.
За двадцать лет работы клуба подготовлено 332 руководителя радиоклуба.
Члены клуба завоевали десятки наград на различного рода соревнованиях,
многие стали мастерами и кандидатами в мастера по радиоспорту. Число
желающих заниматься в клубе намного превышает его возможности, потому
что студентам это не только интересно сейчас, но даст возможность потом
в школе, проводить увлекательную для учеников внеклассную работу.
Мы отметили доклады, которые, по мнению руководителей секций, были наиболее
значимыми с точки зрения опыта или проблем экспериментального сопровождения
учебного процесса по физике, хотя интересных докладов было значительно
больше.
Проведение конференции "Современный физический практикум" в центрах субъектов
РФ вызывает большой интерес у местных преподавателей физики не только
вузов, но и средних общеобразовательных учреждений, а также студентов.
Для учителей физики и студентов это, пожалуй, единственная возможность
послушать известных физиков-педагогов о проблемах физического образования,
его достижениях и путях развития, пообщаться с живыми классиками, познакомиться
на выставке с современными учебными оборудованием. Поэтому не случайно
на пленарном заседании конференции присутствовало более двухсот человек,
а на секции "Физический практикум в школе" 62 человека, большинство из
которых студенты и школьные учителя физики.
Однако у такого выбора места проведения конференции есть и негативная
сторона: труднее привлечь к участию в работе конференции ведущих физиков
страны, и это сказывается на научно-методическом уровне пленарных докладов.
Проблему качества и актуальности пленарных докладов можно решить, если
Программный комитет будет практиковать заказ докладов известным специалистам
в области физического практикума.
РЕКОМЕНДАЦИИ
IХ международной учебно-методической конференции
"Современный физический практикум"
- Рекомендовать учебно-методическим комиссиям по физике УМО по специальностям и направлениям подготовки разработать содержание физического практикума, его организацию и методику проведения с целью формирования у студентов обобщенных методов решения профессиональных задач на основе знаний курса общей физики.
- Рекомендовать кафедрам физики естественных факультетов университетов предварять практикум пропедевтическими лекциями и занятиями, так как отсутствие вступительных экзаменов по физике привело к тому, что большинство студентов нефизических специальностей имеет уровень знаний по физике, не соответствующий требованиям вузов.
- В очередной раз обратить внимание Министерства образования и науки на недопустимое положение физики в базисных учебных планах для классов всех профилей, кроме тех, в которых физика изучается в объеме 5 часов в неделю. Считать обязательным проведение физического практикума в классах, изучающих физику на базовом уровне.
- Министерству образования и науки необходимо решать проблему обеспечения школ и педвузов современным учебным оборудованием, обеспечивающим решение задач физического образования, поставленных образовательным стандартом.
- Рекомендовать Министерству образования и науки включить (обязательно) в содержание контрольно-измерительных материалов ЕГЭ для 11 класса экспериментальные работы.
- Предложить Президиуму РАН возобновить работу Комитета по научно - технической терминологии. Обратить внимание авторов учебников и учебных пособий по физике, рецензентов, работников издательств на необходимость упорядочения терминологии в учебной литературе по физике.
- Считать необходимым издание пособий для учителей и учащихся по физическому практикуму, учитывающих специфику изучения физики в классах разных профилей.
- Поручить НМС по физике Министерства образования и науки с привлечением ассоциации кафедр физики вузов, разработать "Критерии оценки объема и качества преподавания ОКФ во втузах" с целью разработки концепции преподавания ОКФ и рейтинговой оценки преподавания ОКФ во втузах, срок 01.07.
- Произвести публичное обсуждение этих критериев с привлечением журнала "Физическое образование в вузах", срок 06.07.
- НМС разработать программу раздела "Человек и техносфера" ОКФ, срок 06.07.
- НМС по физике рассмотреть вопрос о создании новых и расширения базы имеющихся учебных фильмов в цифровом формате
- О физических явлениях, наблюдаемых в природе;
- О физических принципах работы современных приборов, установок, технологий с анимацией, технического действия физических эффектов;
- Об истории открытия физических законов и об ученых, их открывших;
- В журнале "Физическое образование в вузах" регулярно помещать сведения об имеющихся и создаваемых учебных фильмах по физике с указанием адресов фирм-производителей учебной видео-продукции
- Одобрить практику создания и использования в учебном процессе сложных экспериментальных исследовательских комплексов коллективного пользования. Продолжить поиск адекватных учебно-методических технологий обучения студентов на таких комплексах.
- Рекомендовать авторам учебников и учебных пособий для высшей и средней школы усилить экспериментальный компонент учебных пособий, в том числе, с использованием современных полиграфических средств.
- Рекомендовать провести следующую X конференцию "Современный физический практикум" в 2008 году в г. Астрахани. На этой конференции заслушать информацию Ученого секретаря конференции о ходе реализации настоящих рекомендаций.
Мультипликативные законы сохранения
Н.Г. Гончарова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119992, Москва
ngg@srdmail.sinp.msu.ru
Одним из препятствий к ясному изложению основ физики частиц и ядер на
3 курсе университетов является тот факт, что курс квантовой механики
не предшествует курсу "Физика частиц и атомных ядер", а следует за ним.
Многие разделы этого курса (как и курса атомной физики) требуют для
их понимания введения понятия "волновая функция частицы или системы
частиц" 
как
собственных функций операторов физических величин: 
,
причем 
-
собственное значение оператора 
,
соответствующее измеряемой физической величине.
Термодинамические уравнения состояния классического идеального
газа и их обобщение посредством "эффективных" параметров.
I. Релятивистское обобщение
Ю.Г. Рудой1), И. Кейта2)
Российский университет дружбы народов, ул. Миклухо-Маклая, 6, 117198,
Москва
1) Центр естественнонаучного образования, E-mail:
rudikar@mail.ru
2) Кафедра теоретической физики, E-mail:
ibrahimakeita@mail.ru
Рассмотрена методика обобщения термодинамических уравнений состояния
(УС) для классического идеального газа в рамках курса общей физики (КОФ),
основанная на применении зависящих от температуры "эффективных" параметров.
Калорическое УС (обычно называемое законом равнораспределения внутренней
энергии) обобщается на релятивистский случай посредством введения эффективного
показателя однородности по аналогии с широко известным в учебной литературе
квантовым обобщением этого уравнения с помощью эффективного числа степеней
свободы. Дано также обобщение метода Бернулли, который позволяет получить
барокалорическое УС, связывающее давление газа и плотность его внутренней
энергии.
О спецкурсе "Основы взаимодействия физических полей с биообъектами"
Л.В. Жорина, Г.Н. Змиевской
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана,
факультет Биомедицинской техники,
105005 2-я Бауманская ул., д. 5, e-mail:
zmievskoy@mail.ru
Обсуждается роль интегрированного спецкурса "Основы взаимодействия физических
полей с биообъектами" в повышении профессиональной грамотности, системности
научных знаний бакалавра и дипломированного специалиста в области биомедицинской
инженерии.
Исчезновение эмпирического компонента из учебных пособий по физике
Н.М. Кожевников
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
195251 Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
e-mail: nkozhevn@mail.ru
Анализируется гипертрофированное увлечение дедуктивными теоретико-математическими
методами изложения материала общей физики в учебных пособиях для вузов.
В условиях, когда средняя школа с трудом удерживает необходимый уровень
первичного, экспериментального ознакомления с физическими явлениями,
такая позиция вузов ведет к серьезному ослаблению фундаментальной естественнонаучной
подготовки бакалавров. Исправить создавшееся положение можно только путем
объединения усилий вузов и средних школ по сохранению традиционно высокого
для российской системы образования эмпирического уровня преподавания
физики.
Модель методической системы дифференцированного обучения физике
студентов технических вузов
А.А. Толстенева
Волжский государственный инженерно-педагогический университет
603004, Нижний Новгород, ул. Челюскинцев, 9
e-mail: nauka@vgipu.nnov.ru
Статья посвящена проблеме разработки методической системы обучения студентов
технических вузов физике, с учетом преобладающих стилей кодирования учебной
информации студентами.
Необычные следствия простой схемы межмолекулярного энергообмена
А.В. Бурмистров
Егорьевский технологический институт (филиал) ГОУ ВПО МГТУ "Станкин"
140300, Егорьевск, Московская область, ул. Профсоюзная, д. 34
e-mail: av_burmistrov@rambler.ru
Рассматривается теоретическая модель смеси газов с колебательными степенями
свободы, обладающая парадоксальным свойством: состояние статистического
равновесия модели характеризуется тремя температурами. Проделан детальный
анализ этого необычного результата.
Определение полного сечения неупругого рассеяния электронов на атомах
в опыте Франка и Герца
М.Б. Шапочкин
Московский энергетический институт (ТУ)
111250, Москва, Красноказарменная ул., 14
Целью описываемого учебного эксперимента является оценка величины полного
сечения неупругого рассеяния электронов на атомах инертных газов, используя
возможности метода задерживающего потенциала в опыте Франка и Герца.
О физических принципах работы компьютера
О.М. Алыкова
Астраханский государственный университет, 414056
г. Астрахань, ул. Татищева, 20а
тел. (8512) 61-08-84; факс (8512) 25-17-18
e-mail: kof@aspu.ru
В работе рассмотрены содержание деятельности по формированию у студентов
университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера
и структура лабораторного практикума по основам автоматики и вычислительной
техники.
Частичное термодинамическое равновесие
в двухкомпонентном газе - учебный компьютерный эксперимент
А.М. Толстик, К.В. Бирюков
Томский государственный университет,
634010, Томск, пр. Ленина 36, тел. (3822)52-98-98,
e-mail:
tolstik@phys.tsu.ru
Обсуждается установление теплового равновесия в двухкомпонентном газе.
Описывается созданный авторами учебный компьютерный эксперимент по изучению
состояния частичного термодинамического равновесия.
Демонстрационный эксперимент по излучению и распространению электромагнитных
волн
Ю.Б. Альтшулер
Волжский государственный инженерно-педагогический университет, лаборатория
проблем естественнонаучного образования
603004, Нижний Новгород, ул. Челюскинцев, 9
e-mail: yaltshuler@mail.ru
Рассмотрена роль демонстрационных экспериментов по излучению и распространению
электромагнитных волн в формировании методологических и прикладных знаний
студентов. Описана демонстрационная установка и ход демонстрационных
экспериментов с излучателями электромагнитных волн.
Физический практикум: новая форма организации работы студента с реальным
лабораторным оборудованием
С.Н. Потемкина, С.В. Талалов
Тольяттинский государственный университет
e-mail: svtalalov@tltsu.ru
Предлагается технология прохождения физического практикума, ориентированная
в существенном на самостоятельную работу студента. Обсуждение проводится
на основе опыта внедрения технологии для студентов инженерных специальностей
Тольяттинского государственного университета.
Автоматизированная обучающая система в преподавании курса физики
А.Ф. Ан, А.В. Самохин
ФГОУ ВПО "Владимирский государственный университет"
Муромский институт (филиал), 602264, Муром, ул. Орловская, 23
e-mail: anaf1@yandex.ru
На основе современных Web-технологий создана автоматизированная обучающая
система поддержки курса общей физики. Использование системы позволяет
реализовать принципы дистанционного обучения и рейтингового контроля
знаний, активизировать творческий потенциал студентов.
Об определении понятий в области
магнитных явлений
В.А. Захаров
Ижевская гос. с/х академия
E-mail: room@isa.nivad.ru
В.С. Идиатулин
Ижевский физико-технический институт УрО РАН
E-mail: zakharov@fnms.fti.udm.ru
Анализируется система понятий, терминов и определений для физических
величин в области электромагнетизма, закрепленная существующим государственным
стандартом. Отмечается некорректность определений многих понятий в области
магнитных явлений, даваемых стандартом (наиболее важными в этом отношении
являются понятия намагниченности и напряженности магнитного поля), что
с неизбежностью порождает трудности в практическом применении соответствующей
терминологии и обозначений магнитных величин. Предлагается определить
понятия микроскопических (истинных) и макроскопических (усредненных)
величин с введением физически малых элементов (объемов, сечений) для
их усреднения. Показано, что предлагаемые понятия, наименования и обозначения
величин в области магнитных явлений снимают многие проблемы и противоречия
при описании магнитных полей, касается ли это систем на уровне атомов
и молекул вещества, или сложных систем с магнетиками при соответствующем
физическом масштабе усреднения микроскопических величин.
Ключевые слова: электромагнетизм, магнитные явления, стандарты, микроскопические
и макроскопические параметры.
Our Celebrants
Problems and a Certain Experience of the Physical Education in Light
of the Materials of IX-th Conference "Modern Physical Practice"
V.I. Danil'chuk, V.E. Korobov, A.M. Korotkov
Volgograd State Pedagogical University
Problems and a certain experience of the physical education in light
of the materials of IX-th Conference "Modern Physical Practice" are discussed.
Multiplicative Laws of Conservation
N.G. Goncharova
M. Lomonosov Moscow State University
That fact is one of the obstacles to the clear account of the bases of
physics of particles and nuclei in 3 policies of universities that the
course of quantum mechanics does not precede course "physics of particles
and of atomic nuclei", and it follows it. Many divisions of this course
(as the course of atomic physics) require for their understanding of
the introduction of concept "wave function of particle or system
of particles" 
as
the eigenfunctions of the operators of the physical quantities: 
,
moreover f - the eigenvalue of operator,
corresponding to the measured physical quantity.
Thermodynamic Equations of State for the Classical Ideal Gas and their
Generalization via the "Effective" Parameters.
I. The Relativistic Generalization
Yu.G. Rudoy, I. Keita
117198, Moscow, People's Friendship University of Russia
The unified method for describing of the ideal classical gas in the course
of general physics is considered. It is based on the use of the "effective"
thermodynamic parameters depending upon the temperature. The caloric
equation of state (usually known as equipartition law for the inner energy)
is generalized by means of the effective uniformity index on the relativistic
case in the same way as it is done in the well known textbooks by means
of the effective degrees of freedom on the quantum case. The generalization
of the Bernoulli method of the derivation of the barocaloric equation
of state for general form of the particle's energy-momentum dispersion
law is also given.
On the Special Course "Bases of Interaction of Physical Fields with
Biological Objects"
L.V. Zhorina, G.N. Zmievskiy
N.E. Bauman Moscow State Technical University
The role of special integrating course "Bases of physics fields interaction with bioobjects" in improving of professional skills and systematization of bachelor's and qualified specialist's scientific knowledge in biomedical engineering is under discussion.
Disappearance of Empirical Component from the Teaching Textbooks in
Physics
N.M. Kozhevnikov
St-Petersburg State Technical University
A lot of textbooks on general physics for universities lose the experimental
background and concentrate on theoretical models of physical phenomena.
Together with secondary school physics change for the worse it diminishes
pupils and students knowledge and interest in the subject study. To correct
the general physics education strategy universities should turn to secondary
schools and unite efforts in physics laboratories and demonstration experiments
support at the contemporary level.
Model of the Systematic System of the Differentiated Studying of Physics
of the students of Technical Institutes of Higher Education
A.A. Tolsteneva
Volga State Engineering-Pedagogical University
603004, Nizhniy Novgorod, ul. Chelyuskintsev, 9
nauka@vgipu.nnov.ru
This article is dedicated to the problem of the development of the systematic
system of the instruction of the students of technical Institutes of
Higher Education in physics, taking into account the predominant styles
of coding training information by the students.
Unusual Consequences of the Simple Intermolecular Energy Exchange Scheme
A.V. Burmistrov
Egorievsk Technological Institute (filial) MGTU "Stankin"
e-mail: av_burmistrov@rambler.ru
The model of gas mixture with oscillatory freedom degrees, which possesses
the paradoxical property, is considered. This property consist in the
fact that the state
of statistical equilibrium o the model mixture is characterized by three
temperatures.
A detailed analysis of this unusual result has been made.
Determination of the Complete Inelastic Scattering Cross Section of Electrons
on the Atoms in the Frank-Hertz Experiments
M.B. Shapochkin
Moscow Power-Engineering Institute (TU)
111250, Moscow, Krasnokazarmennaya ul., 14
The purpose of the described training experiment is the estimate of the
magnitude of the complete inelastic scattering cross section of electrons
on the atoms of inert gases, using possibilities of the method of the
restraining potential in the Frank-Hertz experiences.
On the Physical Principles of the Computer Operation
O.M. Alykova
Astrakhan' State University
In work are considered contents to activity on shaping beside system
university student of the knowledge about physical principle of the computer
functioning and structure of the laboratory practical work on base of
the automation and computing machinery
The Partial Thermodynamic Equilibrium in Binary Gas - the Educational
Computer Experiment
A.M. Tolstik, K.V. Biryukov
Tomsk State University, e-mail: tolstik@phys.tsu.ru
In this article we discuss the problem of formation of thermal equilibrium
in binary gases. We describe our computer experiments on study of state
of partial thermodynamic equilibrium.
Demonstration Experiment on Radiation and Distribution of Electromagnetic
Waves
Yu. B. Altshuler
The Volga State Engineering-pedagogical University, Laboratory of Problems
of Natural-science Education
603004, Nizhni Novgorod, Cheljuskintsev St., 9
е-mail: yaltshuler@mail.ru
The role of demonstration experiments on radiation and distribution of
electromagnetic waves in formation of methodological and applied knowledge
of students is considered. Demonstration installation and a course of
demonstration experiments with radiators of electromagnetic waves are
described.
Physics Practice: a New Form of Organization of Students' Work with
Real Laboratory Equipment
S.N. Potyomkina, S.V. Talalov
Togliatti State University, e-mail:
svtalalov@tltsu.ru
We suggest a method of the employment of Physics Practice which was
oriented essentially on self - depended student's work. The discussion
be doing founded on experience of the educational process in Togliatti
State University for students of engineering directions.
Automotised Teaching System for Supporting the Course of General Physics
A.F. An, A.V. Samokhin
Murom's Institute (filial of Vladimir State University)
An automotised teaching system for supporting the course of general physics
has been created on the base of Web technologies. The use of the system
allows to realize the principles of distant teaching and rating control
of knowledge and to activate the creative potential of students.
On the Definition of Concepts in the Field of Magnetic Phenomena
V.A. Zakharov, V.S. Idiatulin
Izhevsk State Agriculture Academy
The system of concepts, terms and definitions of physical values in the
field of electromagnetism, confirmed by the existing state standard is
analyzed. We have found out incorrect definitions of numerous concepts
in the field of magnetic phenomena given by the standard (the most important
ones in this respect are the concepts of magnetization and intensity
of magnetic field), which certainly gives rise to difficulties in the
practical application of the appropriate terminology and notification
of magnetic values. It is suggested that the concepts of microscopic
(true) and macroscopic (averaged) values should be determined with introducing
physically small elements (volumes, cross sections) to average them.
It has been shown that the given concepts, names and symbols of values
in the field of magnetic phenomena eliminate many problems and controversy
while describing magnetic fields, whether it refers to the systems on
the atomic and molecular levels in the substance or complex systems with
magnetics using the appropriate physical scale of averaging of microscopic
values.