Том 16, номер 2, 2010               ISSN 1609 - 3143

 

 Физическое образование в вузах

 

Издательский Дом  Московского Физического общества

 

Редколлегия журнала "Физическое образование в вузах"

Совет журнала

Крохин Олег Николаевич — главный редактор, академик РАН, проф. НИЯУ МИФИ, зам. директора ФИАН.
Гладун Анатолий Деомидович — заместитель главного редактора, зав. каф. МФТИ (ГУ), проф.
Николаев Владимир Иванович — заместитель главного редактора, проф. МГУ им. М.В. Ломоносова, директор ЦПНПК при МГУ.
Суханов Александр Дмитриевич — заместитель главного редактора, проф. РУДН, генеральный директор Российского научного центра физического образования.
Шапочкин Михаил Борисович — заместитель главного редактора, председатель Правления МФО, проф.
Колесников Юрий Леонидович — проректор СПбГУ ИТМО, проф.
Кудрявцев Николай Николаевич — ректор МФТИ (ГУ), проф.
Трухин Владимир Ильич — декан физфака МГУ им. М.В. Ломоносова, проф.

Редакционная коллегия

Гороховатский Юрий Андреевич — зав. каф. РГПУ им. А.И. Герцена, проф.
Завестовская Ирина Николаевна – зам. декана Спецфака МИФИ, доц.
Калашников Николай Павлович – зав. каф. общей физики НИЯУ МИФИ, проф.
Лебедев Владимир Сергеевич – зав. каф. МФТИ (ГУ), проф.
Лебедев Юрий Анатольевич — зам. Председателя Правления Объединённого физического общества РФ.
Песоцкий Юрий Сергеевич — ген. директор ООО "Марпут", проф.
Пурышева Наталия Сергеевна – зав. каф. МПГУ, проф.
Салецкий Александр Михайлович – зав. каф. МГУ им. М.В. Ломоносова, проф.
Спирин Геннадий Георгиевич — зав. каф. МАИ (ГТУ), проф.
Рудой Юрий Григорьевич — проф. РУДН.
Чернышев Виктор Викторович — зав. каф. ВА им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина, проф.

Ответственный секретарь

Калачев Николай Валентинович — зам. ученого секретаря ФИАН, доцент.

Техническая редакция

Березин Павел Дмитриевич — руководитель РИИС ФИАН.
Черткова Ирина Николаевна — ведущий редактор РИИС ФИАН.

Издательский дом МФО, 2009 г.

 

Физическое образование в вузах

Т. 16, N 2, 2010
Содержание
3  Поздравляем юбиляров
5 Классификация как учебное средство
В.И. Николаев
17 Вывод формулы Пойнтинга из закона сохранения энергии электромагнитного поля
М.С. Мартынов
24 Физические основы приборов нанотехнологий в курсе физики технического университета
Л.К. Мартинсон, А.Н. Морозов, Е.В. Смирнов
37 Роль практикума в формировании исследовательских умений студентов физиков младших курсов
И.М. Агибова, О.В. Федина, М.А. Беджанян
48 Установка для измерения электропроводности и термо-ЭДС в области температур 80–290 К
В.П. Федорченко, Е.А. Матвеенко, Е.И. Малкин
53 Роль лабораторного практикума "Физика низких температур и сверхпроводимости" в подготовке магистрантов направления "540202 Физическое образование"
В.И. Коришев, А.А. Бабарико
60 Лабораторные работы по изучению и применению рентгеновского излучения в курсе общей физики
Н.П. Калашников, М.В. Пентегова, А. Grunemaier
69 Учебное исследование прохождения b-излучения через вещество
В.А. Белянин
83 Измерения в физике и оценка уровня освоения её содержания
В.Н. Белобородов, А.О. Татур
95 Повышение степени восприимчивости виртуальных лабораторных работ
Н.Н. Прибылов, Е.И. Прибылова
103 Особенности когнитивной обработки образной информации в решении физических задач
И.М. Агибова, А.А. Гилев
111 Возможности математического моделирования в преподавании эколого-ориентированного курса физики в медицинском вузе
Н.А. Ладнич
116 Взаимодействие ридберговских атомов с медленными электронами
Б.В. Зеленер, Б.Б. Зеленер, Э.А. Маныкин, Д.Р. Хихлуха
122 Аннотации
127 Реклама


Physics in Higher Education
V. 16, N 2, 2010
The contents
3 Heartily Congratulations to Our Jubilee’s Men
5 Classification as a Teaching Tool
V.I. Nikolaev
17 Derivation of Pointing Formula from the Electromagnetic Field Energy Conservation Law
M.S. Martynov
24 Physical Bases of the Instruments of Nano-Technologies in the General Physics Course of the Technical University
L.K. Martinson, A.N. Morozov, E.V. Smirnov
37 Role of Practical Class in Formation Junior Courses Physicists Students Research Skills
I.M. Agibova, O.V. Fedin, M.A. Bedzhanyan
48 80–290 K Temperature Range Electro Conductivity and Thermo Power Measurement Plant
V.P. Fedorchenko, E.A. Matveenko, E.I. Malkin
53 The Role of the Laboratory Practical Work "Physics of Low Temperature and Superconductivity" in Training Undergraduates of the Trend "540202 Physical Education"
V.I. Korishev, A.A. Babariko
60 Laboratory Works on Research and Use of X-ray in the Course of General Physics
N.P. Kalashnikov, M.V. Pentegova, A. Gruenemaier
69 Training Investigation of the Beta Rays Passing Through Substance
V.A. Belyanin
83 Measurements in Physics and Assessing the Level of Achievements in Studying Physics
V.N. Beloborodov, A.O. Tatur
95 Degree Improvement of Receptivity of Virtual Laboratory Researches
N.N. Pribylov, E.I. Pribylova
103 Peculiarities of Cognitive Processing of Image Information in Problem Solving in Physics
I.M. Agibova, A.A. Ghilev
111 Possibilities of Math Modeling in Teaching of Ecological Oriented Course in Physics at a Medical Institute
N.A. Ladnich
116 Interaction of Rydberg Atoms with Slow Electrons
B.V. Zelener, B.B. Zelener, E.A. Manykin, D.R. Khikhlukha
122 Abstracts

127 Information

 

Поздравляем юбиляров

21 января 2010 года исполнилось 75 лет
Анатолию Деомидовичу Гладуну

gladun_75 

Заместитель Главного редактора журнала "Физическое образование в вузах". Главный редактор образовательного журнала для старшеклассников и учителей "Потенциал". Член Президиума НМC по физике Минобрнауки, один из соучредителей общественного движения "Физика и образование".
Научный руководитель Учебно-методического центра и Учебно-научной лаборатории "Нанооптика и фемтосекундная электроника" кафедры общей физики Московского физико-технического института, профессор, доктор физико-математических наук.

От имени всех читателей нашего журнала редколлегия поздравляет Анатолия Деомидовича со славным юбилеем. Это имя давно и хорошо известно в кругу физиков" исследователей и преподавателей высшей школы. А.Д. Гладун воплощает в себе лучшие черты современного профессора – ученого и педагога. Мы и все его коллеги ценим
Анатолия Деомидовича как высочайший авторитет в области физики и физического образования. Его мнение столь весомо, что он считается признанным арбитром при решении дискуссионных и деликатных вопросов.
Свои детские годы АД провел на Украине, где и застала его Отечественная война. Мальчишкой он был свидетелем людского горя и лишений, на себе испытал, что значит быть беспризорным. После освобождения Украины, уже младшим школьником читал стихи раненым в госпиталях, помогал семье добывать средства на пропитание. Тяготы жизни на оккупированной территории и тяжелые, голодные годы взросления навсегда сохранились в его памяти, но не сломили его. Наоборот, все пережитое сформировало характер, в котором сочетаются твердость духа, умение "держать удар" и с честью выходить из труднейших жизненных ситуаций. А на его пути таких моментов уже и во взрослой жизни было немало. Преодолевая их, АД никогда не выходил за рамки кодекса поведения российского интеллигента.
Закончив МФТИ в 1959 г., он с увлечением занялся наукой, поступил в аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию в 1965 г. Тогда же он стал заместителем заведующего кафедры общей физики своей alma mater, ее тогда возглавлял Петр Леонидович Капица. Всего через 6 лет он стал уже доктором физ.-мат наук. В какой-то момент судьба его круто повернулась, и он перешел в закрытый "почтовый ящик". Потом был Станкин, служению в котором он отдал почти 20 лет. В тот период велась борьба за становление современного курса физики, и его напор как зав. кафедрой общей физики этого крупнейшего инженерного института и зам. председателя НМС по физике в содружестве с коллегами из других вузов привел к серьезному успеху. Так в 1992-1994 г.г. родилась новая учебная программа по этой дисциплине для втузов, в которой был отражен современный взгляд на статус и содержание физики. В условиях, когда преобладает прагматический подход к образованию, ее внедрение в учебный процесс шло очень негладко. Но АД не отступал. Можно сказать, что эти усилия не пропали даром, ибо основные контуры новой структуры все-таки были признаны физическим педагогическим сообществом и прижились.
В 1998 г. его снова "призвали" на Физтех, и он вернулся, чтобы стать заведующим крупнейшей и важнейшей кафедрой этого технического университета, на которой он и работает до сих пор. В итоге вот уже почти 50 лет он занят преподавательской работой. Однако, по его собственным словам, когда он только поступал учиться, он и не думал, что будет преподавать физику: "Я поступал туда, чтобы заниматься наукой, если бы хотел преподавать — пошел бы, наверное, на физфак". У него были прекрасные учителя, виднейшие представители школы Ландау - сначала Габриель Семенович Горелик, которого он называет своим крестным отцом в науке, потом, после его гибели, И.М. Халатников, Ф.Р. Гантмахер, Е.М. Лифшиц. Все они были выдающимися учеными, но к тому же еще и прекрасными педагогами, воспитателями новой научной смены. Видимо, их влияние пробудило в АД склонность к работе с молодежью, к ощущению необходимости поделиться знаниями, задумываться над тем, как это лучше делать. Его выстраданная позиция по этому направлению неоднократно звучала на страницах журнала "Физическое образование в вузах", с трибуны многих конференций, школ для преподавателей, в залах заседаний высоких чиновников. Со временем он пришел к пониманию того, что работу со школьниками надо начинать как можно раньше – прежде, чем они поступят в вуз. Так возник учебно- познавательный журнал для старшеклассников и учителей "Потенциал", почти в каждом номере которого есть его замечательные тексты как главного редактора, изданные сейчас все вместе отдельной книгой.
Удивительно, как он может сочетать свою кипучую деятельность на поприще преподавания с активными исследованиями в науке - он имеет очень обширную сферу интересов, работает в области электроники, физики плазмы, физики полупроводников в сильных магнитных полях, квантовой теории поля и даже прикладной механики. Он публикуется в ведущих журналах, его работы самобытны и относятся как к прикладным, так и фундаментальным проблемам физики. Его работоспособность поражает – он на работе с утра до позднего вечера, в ущерб собственному здоровью, не считаясь с возрастом. Но он тратит себя самозабвенно с одной целью - растить современных, квалифицированных физиков, мыслящих широко и дерзко. Он говорит: "видеть человека, мыслящего ясно – физическое удовольствие". По-видимому, в это словосочетание он вкладывает прямой и переносный смысл. Ему больно, когда питомцы Физтеха уезжают за рубеж, обращаясь к ним, он призывает: ' "Постарайтесь сохранить свою индивидуальность, не порывая связь со своими корнями, со своей малой и большой Родиной". Общением с этим замечательным многогранным человеком, а тем более, дружбой с ним, можно гордиться. Его добросердечие и отзывчивость притягивают к нему людей, а огромное чувство юмора и талант великолепного рассказчика украшают не только дружеские, но и официальные встречи. Возраст и состояние здоровья – не помеха его начинаниям.
Дорогой Анатолий Деомидович! В год славного юбилея мы еще раз желаем Вам многие лета оставаться неутомимым тружеником на ниве физического образования и науки, семейного благополучия, радости от учеников и внуков, удачи в делах, чтобы дело, служению которому Вы отдаете всего себя, приносило достойные результаты.
Берегите себя, Вы нам очень нужны!
Редколлегия.

 

 

 

Классификация как учебное средство
УДК 530.7
Владимир Иванович Николаев
МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет
E-mail: vnik@mail.ru

Обсуждается вопрос о роли классификаций в общем курсе физики. Классификация
рассматривается как средство формирования логической структуры учебной
дисциплины. На конкретных примерах показывается, каким образом вариативность
выбора классификационного признака может быть использована для учебных целей.
Ключевые слова: общий курс физики, классификация, классификационный признак.

Вывод формулы Пойнтинга из закона сохранения энергии электромагнитного поля
УДК 537.812
Михаил Стефанович Мартынов
Академия федеральной службы охраны Российской Федерации
302034, г. Орел, ул. Приборостроительная, 35, кафедра физики
E&mail: kaf5@academ.msk.rsnet.ru

Описан способ введения вектора плотности потока энергии электромагнитного поля.
Использован метод установления связи между физическими величинами, существенными для изучаемого явления, основанный на рассмотрении размерностей единиц этих величин.

Ключевые слова: электромагнитное поле, плотность потока энергии, закон сохранения энергии, анализ размерностей.

Физические основы приборов нанотехнологий в курсе физики технического университета
УДК 539.1(075.8)
Леонид Карлович Мартинсон, Андрей Николаевич Морозов, Евгений Васильевич Смирнов
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская, 5
E-mail: amor59@mail.ru

В представленной работе обсуждается необходимость включения в курс общей физики
технических университетов разделов, связанных с квантовыми объектами и квантовыми
приборами нанотехнологий. Описаны возможности сканирующего туннельного микроскопа, атомно-силового микроскопа и оптического микроскопа ближнего поля в экспериментальном исследовании нанообъектов.

Ключевые слова: физические основы нанотехнологий, квантовые явления, объекты нанотехнологий, приборы нанотехнологий.

Роль практикума в формировании исследовательских умений студентов-физиков младших курсов
УДК 53:372.8
Ирина Марковна Агибова, Ольга Викторовна Федина, Марита Альбертовна Беджанян
Ставропольский государственный университет
E-mail: agibova@yandex.ru

Авторами разработана методика проведения лабораторного практикума с применением творческих заданий для формирования исследовательских умений студентов-физиков. Представлена система творческих заданий с учетом проблемных ситуаций различного вида. Разработанная методика предполагает использование карточек помощи – с заранее подготовленным вопросом, схемой, рисунком, формулой и т.д. Выделены критерии для определения уровней сформированности исследовательских умений студентов-физиков. Представлены результаты эксперимента, подтверждающего результативность  применения данной методики проведения лабораторного практикума в вузе.

Ключевые слова: исследовательские умения; практикум; творческие задания; карточки помощи.

Установка для измерения электропроводности и термо-ЭДС в области температур 80–290 К
УДК 53.082.72/.78
Владимир Петрович Федорченко, Евгений Александрович Матвеенко, Евгений Ильич Малкин
Камчатский государственный университет им. Витуса Беринга
683032, г. Петропавловск-Камчатский, Пограничная, 4
E-mail: van@kamgu.ru

Создана автоматизированная установка для измерения электропроводности и термо-ЭДС  материалов в интервале температур от 80 до 290 К. Установка позволяет производить измерения с образцами, сопротивление которых варьируется в пределах от 1 до 105 Ом. Наблюдение за ходом эксперимента осуществляется в режиме реального
времени по графикам температурных зависимостей измеряемых параметров.  Максимальная погрешность измерений сопротивления менее 1%. Среднее значение погрешности коэффициента термо-ЭДС в интервале температур 80–270 К – порядка 4%, а в интервале 270–290 К – порядка 15%.

Ключевые слова: электропроводность; термо-ЭДС; измерения электрических параметров; низкотемпературные измерения.

Роль лабораторного практикума "Физика низких температур и сверхпроводимости" в подготовке магистрантов направления "540202 Физическое образование"
УДК 378.14:53
Владимир Иванович Коришев, Анна Александровна Бабарико
Омский государственный педагогический университет
644090, Омск, наб. Тухачевского, 14, ауд. 307
E-mail: omgpu_otd@mail.ru ; anna_babariko@mail.ru

Рассматривается автоматизированный лабораторный практикум для магистрантов направления "540202 Физическое образование" по "Физике низких температур и сверхпроводимости" с элементами научно-исследовательской работы. Дается описание работы AC-магнитометра с использованием Virtual Panels и LabVIEW. Приведены результаты некоторых лабораторных работ. Лабораторный практикум направлен на развитие творческого мышления, умений самостоятельной работы и формирование профессиональной компетентности магистрантов.

Ключевые слова: физика низких температур и сверхпроводимости, автоматизированный лабораторный практикум.


Лабораторные работы по изучению и применению рентгеновского излучения в курсе общей физики
УДК 539.1.07
Николай Павлович Калашников, Муза Вячеславовна Пентегова, Аndreas Grunemaier*
Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"
115409 г. Москва, Каширское ш., 31, кафедра общей физики,
E-mail: kalash@mephi.ru  penteg@yandex.ru
* PHYWE Systeme GmbH & Co. KG D-37079 Gottingen, Germany ag@phywe.de

В статье рассматриваются вопросы использования в практикуме курса общей физики лабораторных работ по получению, изучению и применению электромагнитного излучения рентгеновского диапазона. Авторы полагают, что обсуждаемый перечень работ может стать неотъемлемой частью лабораторного практикума курса общей физики в ОУ ВПО и СПО. Практическое освоение данного раздела позволяет не только лучше понять физическую картину мира и строение вещества, но и получить значительный объём информации необходимой в дальнейшей работе широкому кругу специалистов.

Ключевые слова: общая физика, лабораторный практикум, рентгеновское излучение, оборудование для рентгеновских экспериментов.

Учебное исследование прохождения b-излучения через вещество
УДК 53:372.8 + 539.12.04
Валерий Александрович Белянин
Марийский государственный университет
424002, г. Йошкар-Ола, ул. Коммунистическая, 44
E-mail: skva12@mail.ru

Выполнены экспериментальные исследования прохождения b-излучения через  твердое, жидкое и газообразное вещество. В качестве радиоактивного источника  излучения использован изотоп калия 19K40, содержащийся в соли КСl. Показана возможность постановки соответствующих лабораторных работ по курсу общей физики.

Ключевые слова: b-излучение, изотоп калия 19K40, прохождение электронов через вещество, поглощение и рассеяние электронов различными средами, исследовательские лабораторные работы по физике.

Измерения в физике и оценка уровня освоения её содержания
УДК 530.7
Владимир Николаевич Белобородов, Александр Олегович Татур
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ,
115409 Москва, Каширское шоссе 31, кафедра общей физики,
Московский центр качества образования,
115419 Москва, Верхний Михайловский проезд 9а
E-mail: vnbeloborodov@mephi.ru , mcko_d@fipi.org

Сравниваются измерения уровня подготовки испытуемых и измерения в физике. Рассматривается подход к результатам единичного тестирования, совпадающий с вероятностным подходом к результатам отдельного измерения в квантовой механике. Показано, что распределение результатов измерений в моделях современной теории тестирования совпадает с распределением Ферми–Дирака. Отмечается, что для наблюдаемых при тестировании баллов и значений величин, описывающих уровень подготовки испытуемых, справедливо соотношение, подобное соотношению неопределенностей Гейзенберга. Предложена система организации тестирований для определения уровня подготовки обучающихся, позволяющая получать результаты измерения на единой шкале.

Ключевые слова: измерение, распределение результатов, уровень подготовки, шкала.

Повышение степени восприимчивости виртуальных лабораторных работ
УДК 53:004.946:378.147.8
Николай Николаевич Прибылов, Елена Ивановна Прибылова
Воронежский филиал Московского государственного университета путей
сообщения (МИИТ)
394026 Россия, Воронеж, ул. Урицкого, 75-а
E-mail: nnpribylov@yandex.ru

На примере изучения термодинамических циклов и колебаний упругого маятника описываются возможности среды графического программирования LabVIEW для увеличения степени достоверности виртуальных лабораторных работ. Описываемые программные продукты могут использоваться в качестве демонстрационного материала.

Ключевые слова: среда графического программирования LabVIEW, виртуальные лабораторные работы, термодинамические циклы, упругий маятник.

Особенности когнитивной обработки образной информации в решении физических задач
УДК 372.85
Ирина Марковна Агибова, Александр Александрович Гилев
Ставропольский государственный университет
355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1
Самарский государственный архитектурно-строительный университет
443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194
E-mail: agibova@yandex.ru , algil@mail.ru

В предлагаемой работе рассмотрены особенности когнитивных операций, совершаемых при обработке образной информации в процессе решения физических задач. Показано, что для их успешного осуществления учащийся должен иметь представление о тезаурусе базовых теоретических образов или моделей. Указано, что на основе содержательного анализа образа формируются образные суждения, играющие роль исходных посылок в последующих умозаключениях.

Ключевые слова:когнитивные компетенции; когнитивные структуры; когнитивные операции.

Возможности математического моделирования в преподавании эколого-ориентированного курса физики в медицинском вузе
УДК 378: 61+577.3: 504.75: 519.711.3
Наталья Алексеевна Ладнич
Читинская государственная медицинская академия
E-mail: Natladn@mail.ru

В данной статье проанализированы методологические основы использования математических моделей в процессе изучения физики студентами медицинских вузов. Метод математического моделирования рассматривается как один из
инструментов исследования взаимосвязи здоровья человека и окружающей среды.

Ключевые слова: метод математического моделирования; классификация медико-математических моделей; высшее медицинское образование; медицинская физика; межпредметные связи.

Взаимодействие ридберговских атомов с медленными электронами
УДК 533.9
Борис Вигдорович Зеленер1, Борис Борисович Зеленер2,Эдуард Анатольевич Маныкин3,
Данила Романович Хихлуха4
1 Объединенный институт высоких температур РАН, зам. директора,e-mail: Zelener@ihed.ras.ru
2 Национальный исследовательский ядерный институт "МИФИ", к.ф.'м.н. доцент каф. 70, e-mail: Bobozel@mail.ru
3 Национальный исследовательский ядерный институт "МИФИ", д.ф.'м.н. проф.каф. 70, e-mail: Edman17@mail.ru
4 Национальный исследовательский ядерный институт "МИФИ", аспирант каф. 70, e-mail: DKhikhlukha@ihed.ras.ru

В работе рассматриваются выражения для сечений и констант скоростей переходов при столкновении ридберговских атомов (РА) с электронами в ультрахолодной плазме при температурах электронов Te<400 K. Особо рассматриваются случаи, когда энергия налетающих электронов E меньше энергии перехода Eif .Показано, что  использование имеющихся в литературе констант скоростей ударного тушения возбужденных состояний в этой области энергий некорректно. Для этого случая предложены новые константы скоростей перехода при взаимодействии РА с медленными электронами. Для оценки новых выражений проводится расчет рекомбинации ультрахолодной ридберговской плазмы с использованием полученных скоростей процессов. Результаты расчетов находятся в удовлетворительном согласии с экспериментом.

Ключевые слова: ридберговское вещество; ультрахолодная плазма; сечение взаимодействия; рекомбинация.

 

Abstracts

Classification as a Teaching Tool
V.I. Nikolaev
M.V. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics
The role of classifications in the general physics course is discussed. A classification is considered as a tool for forming of logical structure of a teaching discipline. It is shown on the concrete examples how variability in choosing of a classification property may be used for teaching purposes.

Key words: general physics course, classification, the classification sign.

Derivation of Pointing Formula from the Electromagnetic Field Energy Conservation Law
M.S. Martynov
The Academy of the Federal Guard Service of the Russian Federation, Orel
E-mail: kaf5@academ.msk.rsnet.ru

The article describes the method of introducing the electromagnetic field energy flux density vector. The technique of establishing relations between physical quantities relevant for the phenomenon studied is used. This technique is based on the treatment of the unit dimensions of these quantities.

Key words: electromagnetic field, energy flux density, energy conservation law, dimensional analysis.

Physical Bases of the Instruments of Nano-Technologies in the General Physics Course of the Technical University
L.K. Martinson, A.N. Morozov, E.V. Smirnov
Bauman Moscow State Technical University
105005, Moscow, 2th Baumanskaya, 5
E-mail: amor59@mail.ru

In this article we discuss the necessary of including a section concerning the quantum objects and quantum device tools for nanotechnology into the general physics course of the technical university. We also describe the capabilities of scanning tunnel microscope, of atomic power microscope and of optical near-field microscope in the experimental investigations of the nano objects.

Key words: the physical principles of nanotechnology, the quantum effects, the objects of nanotechnology, the device tools for nanotechnology.

Role of Practical Class in Formation Junior Courses Physicists Students Research Skills
I.M. Agibova, O.V. Fedin, M.A. Bedzhanyan
Stavropol State University, 355038 Stavropol’, pr. Botanical, 16A_7
E-mail: agibova@yandex.ru

The authors have developed methods of caring laboratory practical class with creative tasks which can form research skills of physicists’ students. The system of creative tasks with different kinds of problems has been presented. The developed methods is aimed at using cards of help, cards with questions, schemes, drawings, formulas. The criterions for definition of the formed levels of physicists’ students research skills have been given. The results of the experiment confirming the use of the application of the given method of caring laboratory practical class at the higher educational institution are presented.

Key words: research skills; practical class; creative tasks; cards of help.

80–290 K Temperature Range Electro Conductivity and Thermo Power Measurement Plant
V.P. Fedorchenko, E.A. Matveenko, E.I. Malkin
Vitus Bering State University of Kamchatka
Pogranichnaya 4, Petropavlovsk_Kamchatski, Russia
E-mail: van@kamgu.ru

There was developed the full automatic 80-290 K temperature range material electro conductivity and thermo power measurement plant. This plant makes possible the measurements of the samples with the resistance varying from 1 to 105 Ohm. The observation of the experiment is made in the real time duration on the basis of the measured parameters of temperature related graphs. The resistance measurement maximum error equals to less than 1%. The mean of error coefficient of thermo power in the range of the temperatures 80-270 K is equal to 4% and in the range of the temperatures 270-290 K equals to 15%.

Key words: electro conductivity; thermo power; measurements in electric variables; low-temperature measurements.

The Role of the Laboratory Practical Work "Physics of Low Temperature and Superconductivity" in Training Undergraduates of the Trend "540202 Physical Education"
V.I. Korishev, A.A. Babariko
Omsk State Pedagogical University, E-mail: omgpu_otd@mail.ru

In the paper the computer-aided laboratory practical training for the undergraduates of the trend "540202 Physical Education" on "Physics of Low Temperature and Superconductivity" with research elements is under investigation; the description of the operation of AC-magnetometer with the use of Virtual Panels and Lab VIEW is given; the results of some laboratory works are adduced. Laboratory practical training is directed to the development of students’ creative thinking, skills of unassisted work, and the formation of undergraduates’ professional competence.

Key words: physics of low temperature and superconductivity, computer-aided laboratory practical training.

Laboratory Works on Research and Use of X-ray in the Course of General Physics
N.P. Kalashnikov, M.V. Pentegova, A. Gruenemaier*
National Research Nuclear University "МEPhI"
115409 Моscow Каshirskoye road 31
E-mail: kalash@mephi.ru  penteg@yandex.ru
* PHYWE Systeme GmbH & Co. KG
D-37079 Guettingen Germany
andreas. gruenemaier@phywe.ru

The object of this paper is the educational laboratory practicum in generating, using and application of the X-ray electromagnetic radiation. In authors’ opinion the discussed set of laboratory trials may constitute an integrated part of the general physics laboratory practicum in universities and specialized professional high schools. The practical mastering of this course will produce better understanding of the physical nature of the Universe and the structure of physical matter. It will also supply students, specializing in different areas, with plenty of knowledge that will be useful for their further careers.

Key words: general physics laboratory practicum; X-ray electromagnetic radiation; X-ray experiment.

Training Investigation of the Beta Rays Passing Through Substance
V.A. Belyanin
Mari State University
424002, Yoshkar-Ola, Kommunisticheskaya St., 44
E-mail: skva12@mail.ru

Experimental investigations of the beta rays passing through solid substance, liquid substance and gaseous substance are made. As a radioactive radiation source the potassium isotope 19E40, that contains KCl-salt. It was demonstrated a possibility of organization of proper physics practical works.

Key words: the beta rays of potassium radioactive isotope 19E40, passing of electrons through substance, absorption and dispersion of electrons by various substance, research physics practical works.
 


Measurements in Physics and Assessing the Level of Achievements in Studying Physics
V.N. Beloborodov, A.O. Tatur
National Research Nuclear University "Moscow Engineering Physics Institute"
General Physics Department
Kashirskoye shosse 31, 115409 Moscow, Russia
Moscow Center of Education Quality
Verhniy Mikhailovskiy proyezd 9a, 115419 Moscow, Russia
E-mail: vnbeloborodov@mephi.ru , mcko_d@fipi.org

The assessment of the level of achievements in studying physics is compared with the measurements in physics. The result of a single test is treated as the result of a measurement in quantum mechanics. It is shown that the distribution of the results in the modern test theory coincides with the Fermi-Dirac distribution. It is noted that uncertainty principle similar to that of Heisenberg is valid for test scores and the values describing the level of achievements. The system of exams that provides obtaining the results of tests on one scale is proposed.

Key words: measurement; distribution of results; level of achievements; scale.

Degree Improvement of Receptivity of Virtual Laboratory Researches
N.N. Pribylov, E.I. Pribylova
Voronezh Branch Moscow State University of Railway Transport (MIIT)
394026 Russia Voronezh Uritsky str. 75a
E-mail: nnpribylov@yandex.ru

Means of graphic programming Lab VIEW medium for increase of reliability degree of laboratory works are described on the example of thermodynamic cycles and resilient pendulum oscillation study. Described program device can be used as demonstration material.

Key words: graphic programming Lab VIEW; virtual laboratory works; thermodynamic cycles; resilient pendulum oscillation.

Peculiarities of Cognitive Processing of Image Information in Problem Solving in Physics
I.M. Agibova, A.A. Ghilev*
Stavropol’ State University
E-mail: agibova@yandex.ru , 1 Pushkina st., Stavropol’ 355009
* Samara State University of Architecture and Civil_engineering
E-mail: algil@mail.ru , 194 Molodogvardeyskaya st., Samara 443001

The article deals with peculiarities of cognitive processing of image information in problem solving in physics. Thesaurus of basic theoretic images or models helps to cope successfully with the tasks. The author suggests that on the basis of image content analysis image thinking is the basic assumption of the succeeding deductions.

Key words: cognitive competences; cognitive structures; cognitive operations.

Possibilities of Math Modeling in Teaching of Ecological Oriented Course in Physics at a Medical Institute
N.A. Ladnich
Chita State Medical Academy
E-mail: Natladn@mail.ru

Methodological research based of math models in teaching Physics at the medical institute hare been analyzed in the given article. The method of math modeling is considered as one of the instrument in research of interrelation between health and environment.

Key words: method of math modeling; classification of medical math models; higher medical education; medical Physics; intersubject relation.

Interaction of Rydberg Atoms with Slow Electrons
B.V. Zelener1, B.B. Zelener2, E.A. Manykin3, D. R. Khikhlukha4
1 Joined Institute of High Temperature RAS, deputy director, Zelener@ihed.ras.ru
2 National Nuclear Research University "MEPHI", Ph.D. DEP. 70, Bobozel@mail.ru
3 National Nuclear Research University "MEPHI", Full Prof. DEP. 70, E-mail: Edman17@mail.ru
4 National Nuclear Research University "MEPHI", postgraduate DEP. 70, E-mail: DKhikhlukha@ihed.ras.ru

In this paper we consider the expressions for cross sections and rate constants of transitions in collisions of Rydberg atoms (RA) with electrons in ultracold plasma with electron temperature Te<400 K. Especially we pay attention to the cases when the energy of the incident electron energy E is less than the transition energy Eif. It is shown that using of already known rate coefficients of rydberg states quenching is not correct in this energy rate. For this case new rate constant of transition in the interaction of RA with slow electrons represented. Also for the verification of new expressions we calculated recombination of ultracold Rydberg plasma using the obtained velocity processes. The results of calculations are in satisfactory agreement with experiment data.

Key words: rydberg matter; ultracold plasma; interaction cross section; recombination.