Том 5, номер 2 1999 г.

 

Физическое образование в вузах

 

 

Издательский Дом Московского Физического общества

 

Редколлегия журнала "Физическое образование в вузах"

Главный редактор

 

Крохин Олег Николаевич - член-корреспондент Российской Академии наук, Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет), Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия.

 

Заместители Главного редактора

 

Гладун Анатолий Деомидович - Московский физико-технический институт, 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 - Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Российский научный центр физического образования, Москва, Россия.

 

Шапочкин Михаил Борисович - Московский энергетический институт, Московское физическое общество, Москва, Россия.

 

Редакционная коллегия

 

Бруццоне Орасио - Университет Буенос-Айреса, Буенос-Айрес, Аргентина.

 

Быковский Юрий Алексеевич - Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет), Москва, Россия.

 

Врублевски Анжей - Варшавский университет, Варшава, Польша.

 

Кудрявцев Николай Николаевич - Московский физико-технический институт (технический университет), Долгопрудный Московской области, Россия

 

Кунце Ганс Иохим - Рурский университет, Бохум, ФРГ.

 

Кьянг Давид - Дальхаузи университет, Канада.

 

Ли Синг - Наньянгский технический университет, Сингапур.

 

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 государственный инженерно-физический институт (технический университет), Москва, Россия.

 

Сенашенко Василий Савельевич - Министерство общего и профессионального образования РФ, Москва, Россия.

Спирин Геннадий Георгиевич - Московский авиационный институт (технический университет), Москва, Россия.

 

Трухин Владимир Ильич - Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия.

 

Чернышев Виктор Викторович - Военно-воздушная инженерная академия им. Н.Е. Жуковского, Москва, Россия.

 

Ответственный секретарь

Калачев Николай Валентиновнч - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия.

 

Техническая редакция

 

Никулин Валерий Яковлевич - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия.

 

Перегудова Елена Нинелевна - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия

 

г Издательский дом МФО, 1999 г.

 

 

 

Физическое образование в вузах

Т. 5, N 2, 1999

Содержание

3 Введение

В.И. Николаев

5 Учебно-образовательная сеть Московского университета

В.А. Садовничий, В.И. Трухин, В.А. Васенин, А.Н. Сандалов, Н.А. Сухарева

23 Основы теории внутрипредметных связей

Т.Н. Гнитецкая

40 Термодинамический квадрат

В.И. Николаев

62 О фундаментализации университетского курса физики

А.Ю. Грязнов

70 Входное тестирование в обеспечении преемственности школьного и вузовского курсов физики

Г.М. Щевелева, Н.Н. Безрядин

73 Энтропия как мера хаотичности состояния термодинамической системы

А.А. Шарц

84 Лабораторная работа "Проектирование измерителя температуры"

С.А. Казанцев, А.Х. Абдрахманова, Ф.М. Самигуллин

90 К определению контактной разности потенциалов p-n-перехода

В.С. Антипенко, В.И. Козлов, И.С. Терешина

92 Новая лабораторная работа физического практикума: "Изучение ионной проводимости и диффузии в суперионных проводниках"

М.X. Балапанов, Г.P. Акманова, А.K. Галиев

94 Эксперименты по ядерному магнитному резонансу в учебном практикуме

А.С. Ажеганов, Д.А. Горинов, И.В. Изместьев

103 Ларморова прецессия протонов

В.И. Козлов, И.С. Терешина

105 Эксперименты с солитонами в нелинейной линии передачи

В.Ф. Марченко, И.Т. Трофименко

115 Лабораторная работа по исследованию интерференции волн с круговой поляризацией

Н.Я. Молотков, В.В. Шальнев, Н.В. Хвостова, В.Б.Дивак

124 Немаксвелловские функции распределения и их изучение в общем физическом практикуме

П.С. Булкин, Г.А. Миронова

130 Компьютер в современном демонстрационном эксперименте

А.И. Скворцов, А.И. Фишман

134 Компьютерный эксперимент как средство активизации учебно-ознавательной деятельности студентов

Т.В. Котырло, И.В. Белицын, А.А. Вихарев

137 Компьютерное моделирование в лабораторном практикуме по физике твердого тела

Н.Н Безрядин, Г.М. Щевелева, Ю.В. Сыноров, Т.В. Прокопова

140 Успехи физических наук - современному медицинскому образованию

В.К. Кумыков

146 Кинематика материальной точки. Задачи по курсу общей физики для студентов астрономического отделения

К.В. Бычков, И.М. Сараева

162 Информация, аннотации, реклама

 

 

 

Physics in Higher Education

Т. 5, N 2, 1999

The contents

3 Introduction

V.I. Nikolaev

5 Education ICT Network at Moscow State University

V. A. Sadovnichy, V. I. Trukhin, V.A. Vasenin, A.N. Sandalov, N.A. Sukhareva

23 Bases of the Theory of Inter-subject Connections

T.N. Gnitetskaya

40 Thermodynamical Square

V.I. Nikolaev

62 Refinement of the University Physics Course

A.Yu. Gryaznov

70 Entrance Testing in Continuity Realization of School and University Physics Courses

G.M. Schevelyova, N.N. Bezryadin

73 Entropy as a Measure of the Chaotic State of a Thermodynamic System

A.A. Shartz

84 Laboratory Project: "Designing a Meter of Temperature"

S.А. Kazantchev, А.H. Аbdrahmanova, F.М. Samigullin

90 Determination of a Contact Potential Difference for p-n-transition

V.S. Antipenko, V.I. Kozlov, I.S. Tereshina

92 New Students' Laboratory Project: "Ionic Conductivity and Diffusion Studies in Superionic Conductors"

M.Kh. Balapanov, G.R. Akmanova, A.K. Galiev

94 Nuclear Magnetic Resonance Experiments in Students' Laboratory

A.S. Azheganov, D.A. Gorinov, I.V. Izmestiev

103 Lаrmor Precession of Protons

V.I. Kozlov, I.S. Tereshina

105 Experiments with Solitons in Nonlinear Transmissions Lines

V.F. Marchenko, I.T. Trofimenko

115 Laboratory Study on the Research of Interference of Waves with Circular Polarizations

N.Ya. Molotkov, V.V. Shal'nev, N.V. Khvostov, V.B. Divak

124 Non-Maxwell Distribution Functions and Their Study in General Physics Labs

P.S. Bulkin, G.A. Mironova

130 Role of the Computer in a Demonstrational Experiment

A.I. Skvortsov, A.I. Fishman

134 Computer Experiments as a Tool of Activating the Learning Process of Students

T.V. Kotyrlo, I.V. Belitsyn, A.A. Vikharev

137 Computer Modeling in the Laboratory Course in Physics of Solids

N.N. Bezryadin, G.M. Schevelyova, Yu.V. Synorov, T.V. Prokopova

140 The Achievements of Physical Sciences - Modern Medical Education

V.K. Koumykov

146 Kinematics of a Material Particle - Problems for the General Physics Course for Astronomy Majors

K.V. Bychkov, I.M. Saraeva

162 Information, abstacts and advertising

 

Введение

Уважаемые читатели!

В данном номере журнала публикуются статьи по основным его разделам.

Первый раздел и номер журнала в целом открывается статьей В.А. Садовничего, В.И. Трухина, В.А. Васенина, А.Н. Сандалова и Н.А. Сухаревой об учебно-образовательной сети Московского университета. В статье излагаются основы построения этой сети, описаны топология, архитектура и эволюция развития высокоскоростной информационно-вычислительной сети, которая создана для активного применения в области образования и научных исследований. В том же разделе помещена статья Т.Н. Гнитецкой, посвященная разработке основ теории внутрипредметных связей. В статье В.И. Николаева поднимается один из редко обсуждаемых вопросов - о роли мнемонических правил в преподавании и изучении общего курса физики. Статья А.Ю. Грязнова, имеющая дискуссионный характер, посвящена проблемным вопросам фундаментализации общего курса физики.

Г.М. Щевелева и Н.Н. Безрядин в своей статье (второй раздел журнала) обсуждают вопросы входного тестирования по физике студентов-первокурсников как одной из форм реализации преемственной взаимосвязи средней и высшей школы в системе непрерывного образования. Статья А.А. Шарца посвящена предлагаемой автором новой методике изложения понятия "энтропия" в курсе термодинамики для технических университетов. Авторы последней статьи раздела, С.А. Казанцев, А.Х. Абдрахманова и Ф.М. Самигуллин, предлагают вниманию читателя работу проектного характера, в которой студентам создаются условия, близкие к условиям их будущей профессиональной деятельности.

Проблемам современного лабораторного практикума по физике посвящены статьи третьего раздела. В этих статьях обсуждаются возможности лабораторных экспериментов по определению контактной разности потенциалов (В.С. Антипенко, В.И. Козлов и И.С. Терешина), ядерному магнитному резонансу (А.С. Ажеганов, Д.А. Горинов и И.В. Изместьев) и ларморовой прецессии протонов (В.И. Козлов и И.С. Терешина), опыты с солитонами в нелинейной цепи передачи (В.Ф. Марченко и И.Т. Трофименко), лабораторные работы по интерференции волн с круговой поляризацией (Н.Я. Молотков, В.В. Шальнев, Н.В. Хвостова и В.Б. Дивак) и немаксвелловским функциям распределения (П.С. Булкин и Г.А. Миронова).

Статьи четвертого и пятого разделов посвящены роли компьютеров в учебном процессе - в современном демонстрационном эксперименте (А.И. Скворцов и А.И. Фишман), лабораторном эксперименте (Т.В. Котырло, И.В. Белицын и А.А. Вихарев), компьютерном моделировании физических явлений (Н.Н. Безрядин, Г.М. Щевелева, Ю.В. Сыноров и Т.В. Прокопова).

Две последние статьи номера посвящены вопросам связи общего курса физики с другими дисциплинами (восьмой раздел журнала) - с программой по физике для лечебных специальностей медицинских вузов (В.К. Кумыков) и для студентов астрономических отделений (К.В. Бычков и И.М. Сараева).

Номер журнала завершается информацией о создании Ассоциации преподавателей и работников кафедр физики технических вузов Москвы. Публикуется текст Положения об Ассоциации, принятый на организационном собрании заведующих кафедрами физики технических вузов Москвы 24 февраля 1999 г.

Ответственный редактор В.И. Николаев

 

Учебно-образовательная сеть Московского университета

В.А. Садовничий, В.И. Трухин, В.А. Васенин, А.Н. Сандалов,
Н.А. Сухарева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

119899, Москва, Россия

sandalov@phys.msu.su

suhareva@phys.msu.su

Излагаются основы построения учебно-образовательной сети Московского государственного университета, разрабатываемой на базе учебно-образовательной подсети информационно вычислительной сети (ИВС) физического факультета МГУ. Описаны топология, архитектура и эволюция развития высокоскоростной ИВС физического факультета МГУ, которая создана для активного применения в области образования и научных исследований. Предложены стандарты программного обеспечения, отобранные и протестированные для разработки информационных блоков учебного материала.

Представлена программа развития телекоммуникационного сопровождения образования от уровня университетов до общеобразовательных школ, реализуемая в МГУ. Обсуждается структура базовых аппаратных, программных модулей и серверных кластеров, удовлетворяющая требованиям академических информационных систем. Описана реализация первого этапа программы для школ г. Москвы и университетов России и проекты применения системы открытого распределённого обучения на факультетах МГУ и в общеобразовательных школах г. Москвы.

 

Основы теории внутрипредметных связей

Т.Н. Гнитецкая

Дальневосточный госуниверситет, г. Владивосток; gnts@phys.dvgu.ru

Разработаны основы теории внутрипредметных связей. Принципы, модели, теории, законы и понятия сведены в соответствующие группы. Дано определение внутрипредметной связи, как связи, реализуемой через элементы группы, проявившейся в нескольких объектах изучения. Введено понятие узла, как характеристики проявления элемента группы в некотором элементе структуры, длины связи, силы ВПС и силы связи структурного элемента со структурой КОФ. Для одной из структур традиционного курса общей физики проведена классификация элементов группы законов по их значимости. Разработан метод, позволяющий на основе внутрипредметных связей не только оптимизировать, но и проводить структурирование курса общей физики.

 

Термодинамический квадрат

В.И. Николаев

МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет

Описана "конструкция" термодинамического квадрата, лежащего в основе пяти различных мнемонических правил, с помощью которых легко можно записать несколько семейств широко используемых однотипных формул термодинамики. В эти формулы входят либо термодинамические потенциалы, либо их естественные переменные, либо те и другие одновременно. Рассмотрены случаи зависимости термодинамических потенциалов от двух и трех естественных переменных.

 

 

О фундаментализации университетского курса физики

А.Ю. Грязнов

МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет

Предлагается вариант усовершенствования университетского курса физики на основе методологического априоризма И. Канта. Обсуждаются проблемы определения понятия инерциальной системы отсчета, соотношения дедуктивного и индуктивного методов в университетском курсе физики.

 

Входное тестирование в обеспечении преемственности школьного и вузовского курсов физики

Г.М. Щевелева, Н.Н. Безрядин

Воронежская государственная технологическая академия

394017, г. Воронеж, проспект Революции, 19

e-mail post@vgta.comch.ru

Обсуждаются технологии проведения входного тестирования по физике студентов первого курса и использование результатов тестирования для успешного обучения вузовской физике.

 

Энтропия как мера хаотичности состояния термодинамической системы

А.А. Шарц,

Московский государственный технологический университет "СТАНКИН"

В статье предлагается новая методика изложения понятия энтропии в курсе термодинамики для технических университетов. Упор сделан на качественную сторону понятия и уточнение содержательной стороны используемой терминологии.

 

Лабораторная работа "Проектирование измерителя температуры"

С.А. Казанцев, А.Х. Абдрахманова, Ф.М. Самигуллин

Казанский государственный технологический университет, кафедра физики

420015, Казань, К.Маркса, 68, тел. 76-05-13.

E-mail: alfia@cnit.ksu.ras.ru

Сообщается о работе проектного характера для физического практикума по разделу "Электричество". Работа связана с выбором оптимальных параметров схемы, предназначенной для компенсации влияния температуры окружающей среды на показания термопары. Вся работа выполняется на ЭВМ.

 

К определению контактной разности потенциалов р-n - перехода

В.С. Антипенко, В.И. Козлов, И.С. Терешина

МГТУ "МАМИ", Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет

Предлагается лабораторная работа, в которой температурные измерения обратного тока при малом обратном напряжении, необходимые для определения контактной разности потенциалов р-n - перехода, выполняются с помощью специально сконструированного простого устройства.

 

Новая лабораторная работа физического практикума: "Изучение ионной проводимости и диффузии в суперионных проводниках"

М.Х. Балапанов, Г.Р. Акманова, А.К. Галиев

Уфа, Башкирский ГУ, физический факультете

Предлагается лабораторная работа для физтческого практикума, где исследуется температурная зависимость ионной проводимости высокотемпературной фазы соединения Сu2Se в области температур 320-400 ° С, определяется энергия активации ионной проводимости, рассчитываются коэффициенты самодиффузии меди.

 

Эксперименты по ядерному магнитному резонансу в учебном практикуме

А.С. Ажеганов, Д.А. Горинов, И.В. Изместьев

Пермский государственный университет

Описан учебный ЯМР - релаксометр, предназначенный для проведения лабораторных работ по ядерному магнитному резонансу в ферромагнетиках. Рассмотрены методы определения частоты линии ЯМР и нахождения времени релаксации.

 

Ларморова процессия протонов

В.И. Козлов, И.С. Терешина

МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет

Описана лабораторная работа по исследованию ларморовой процессии магнитных моментов протонов.

 

Эксперименты с солитонами в нелинейной линии передачи

В.Ф. Марченко, И.Т. Трофименко

МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет,

кафедра радиофизики

В статье рассматриваются методические вопросы, связанные с экспериментальным изучением свойств солитонов типа Кортевега-де Вриза (КдВ) в нелинейной искусственной линии передачи. Для действующего макета освещаются следующие разделы: краткая теория солитонов КдВ в дискретной линии передачи типа фильтра низких частот с нелинейными емкостями (варикапами); описание установки, включая систему автоматической индикации; упражнения по формированию и взаимодействию солитонов и получению ряда количественных характеристик.

 

Лабораторная работа по исследованию интерференции волн с круговыми поляризациями

Н.Я. Молотков, В.В. Шальнев, Н.В. Хвостова, В.Б. Дивак

Тамбовский государственный университет

В научной и учебной литературе по волновой оптике практически не найти как описания опытов Араго (1824 г.), так и теории интерференции световых волн с круговыми поляризациями. Несомненно, при углубленном изложении волновой оптики в вузе этим вопросам следует уделить определенное внимание, что позволит расширить представление студентов об интерференционных явлениях.

 

Немаксвелловские функции распределения и их изучение в общем физическом практикуме

П.С. Булкин, Г.А. Миронова

Московский Университет, физический факультет

В физическом практикуме физического факультета МГУ собрана установка для измерения функций распределения электронов по энергиям в многосеточной лампе. Термоэлектроны, выходящие с катода, подвергаются воздействию пространственного заряда, контактной разности потенциалов и других факторов. Измерения ведутся методом задерживающего потенциала.

Этот метод не только позволяет получать функции распределения при различных пространственных зарядах, но и оценивать величину потенциального барьера у катода, температуру, среднюю энергию и среднюю концентрацию термоэлектронов.

 

Компьютер в современном демонстрационном эксперименте

А.И. Скворцов, А.И. Фишман

Казанский государственный университет

420008, Казань, ул. Кремлевская 18

E-mail aif@ksu.ru

Описан демонстрационный комплекс на базе персонального компьютера. ЭВМ с набором периферийных устройств позволяет получать более полную информацию об изучаемом явлении, демонстрировать выполнение количественных соотношений между физическими величинами. Переход от качественных экспериментов к количественным дает возможность более глубоко проникнуть в сущность изучаемых явлений, и сделать демонстрации более убедительными. Описанный комплекс требует переосмысления методики постановки демонстрационных опытов и чтения лекций в целом. Насыщение их реальными экспериментами сделает возможным проведение нового типа лекций, носящих экспериментально-исследовательский характер.

 

Компьютерный эксперимент как средство активизации учебно-познавательной деятельности студентов

Т.В. Котырло, И.В. Белицын, А.А. Вихарев

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

 

Компьютерный эксперимент имеет одно большое преимущество перед натурным экспериментом. Он существенно экономит время при его проведении, так как вся подготовка эксперимента заключается в вводе исходных данных в компьютер.

Натурный физический эксперимент, который невозможно было раньше провести из-за его сложности, может быть заменен компьютерным при соответствующей поддержке компьютерными ресурсами. Компьютерный эксперимент, как метод обучения, имеет в этом плане большие дидактические резервы.

 

Компьютерное моделирование в лабораторном практикуме по физике твердого тела

Н.Н Безрядин, Г.М. Щевелева, Ю.В. Сыноров, Т.В. Прокопова

Воронежская государственная технологическая академия

394000, г. Воронеж, пр. Революции, 19, кафедра физики

E-mail: post@vgta.comch.ru

В дополнение к традиционному лабораторному практикуму по физике твердого тела предлагается методика, объединяющая реальный эксперимент с исследованием явлений, лежащих в его основе, с помощью компьютерного моделирования. Методика предназначена для студентов высших учебных заведений, изучающих курс общей физики.

 

Успехи физических наук - современному медицинскому образованию

В.К. Кумыков

Кабардино-Балкарский государственный университет, Нальчик, Россия, 360003, Нальчик, Чернышевского, 173

Статья посвящена анализу содержания программы по физике для лечебных специальностей вузов России. Учитывая последние достижения в области медицинских технологий, автор обсуждает возможность включения в учебную программу ряда дополнительных вопросов, связанных с новейшими разработками.

 

Кинематика материальной точки

Задачи по курсу общей физики для студентов астрономического отделения

К.В. Бычков К.В.(1), И.М. Сараева (2)

(1)Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга

(2)Физический факультет МГУ, кафедра общей физики

Предлагается набор задач для семинарских занятий со студентами - астрономами по теме "Кинематика материальной точки.

 

 

 

Education ICT Network at Moscow State University

V.A. Sadovnichy, V.I. Trukhin, V.A. Vasenin,

A.N. Sandalov, N.A. Sukhareva

M.V. Lomonosov Moscow State University

119899 Moscow, Russia

The article presents the development of Moscow State University's educational net. It was developed using the concept of the educational sub-net of Informational Communication Technology of the Physics Department at MSU. Further, the high performance Information Communication Network (ICN) of the Physics Department at MSU is described. The information block development concept, the software standards for teaching materials, the structure of basic hardware and software modules, satisfying academic information system requirements are discussed. Further, the ICT support of lecture courses experience and the projects of open distributed learning for MSU departments and Moscow elementary schools are described. The realization of the first stage of the program for the elementary schools of Moscow City and Russian universities are reported.

 

Basis of the Theory of Inter-subject Connections

T.N. Gnitetskaya

Far East State University, Vladivostok;

e-mail:gnts@phys.dvgu.ru

The basis of the theory of inter-subject connections is developed. The principles, models, theories, laws, and concepts are presented in the corresponding groups. The definition of inter-subject connections, as a connection realized through elements of a group. This connection is shown in several objects of studying. The concept of a unit is established, and is described as a characteristic of an element of a group in relation to some element of structure, length of connection, force of connection, and force of connection of a structural element with the structure of a general physics course. For one of the structures of a traditional course of general physics, the classification of elements of a group of laws by their importance is given as an example. The method allows on a basis of intersubjects connections not only to optimize but also to carry out the structurization of a general physics course.

 

Thermodynamical Square

V.I. Nikolaev

M.V. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics

The construction of the so-called thermodynamical square is described which is used in five various mnemonic rules. With the help of these rules, it is easy to write down several sets of one-type formulae which are widely used in thermodynamics. These formulae contain the thermodynamical potentials, or their natural variables, or those and others at the same time. Cases are considered in which the potentials depend on either two or three natural variables.

 

Refinement of the University Physics Course

A.Yu. Gryaznov

Moscow State University, Faculty of Physics

A version of the refinement of the university physics course is proposed based on Kant's methodological apriorism. The article deals with the problems concerning the definition of inertial frame of reference and the relationship between deductive and inductive methods in the university physics course.

 

Entrance Testing in Continuity Realization of School and University Physics Courses

G.M. Schevelyova, N.N. Bezryadin

Voronezh State Technological Academy

The technologies of physics entrance testing of first year students and the use of testing results for the successful university level physics education are discussed.

 

Entropy as a Measure of the Chaotic State of a Thermodynamic System

A.A. Shartz

Moscow State Technological University "STANKIN"

The article offers a new method teaching the concept of entropy in technical universities. The main emphasis is on the qualitative aspect of the entropy concept and on more precise definitions of using terminology.

 

Laboratory Project: "Designing a Meter of Temperature"

S.А. Kazantchev, А.H. Аbdrahmanova, F.М. Samigullin

Каzan State Technological University

A project for the physics laboratory course on "Electricity" is discussed. It relates to choosing optimal parameters of the scheme, intended for compensating for environmental temperature influence on thermocouple measurements . The project is done on PC.

 

Determination of a Contact Potential Difference for p-n-transition

V.S. Antipenko, V.I. Kozlov, I.S. Tereshina

Moscow State Technical University "MAMI"

Moscow State University, Physics Department

A laboratory study is presented, in which the temperature measurements of a return current at small return voltage for determination of p-n-transition contact potential difference are realized with the help of a specially designed simple device.

 

New Students' Laboratory Project: "Ionic Conductivity and Diffusion Studies in Superionic Conductors"

M.Kh. Balapanov, G.R. Akmanova, A.K. Galiev

Ufa, Bashkortostan State University, Physics Department

A new project for the students' laboratory is proposed, where ionic conductivity temperature dependence of Cu2Se high-temperature phase is under investigation in a range of 320-400°С. The activation energy is determined and self-diffusion coefficients of copper are calculated.

 

Nuclear Magnetic Resonance Experiments in Students' Laboratory

A.S. Azheganov, D.A. Gorinov, I.V. Izmestiev

Perm' State University

The NMR-relaxometer for NMR experiments in ferromagnetic materials is described. The methods for NMR frequency and relaxation time measurements are considered.

 

Lаrmor Precession of Protons

V.I. Kozlov, I.S. Tereshina

Moscow State University, Physics Department

The laboratory work on protons Larmor precession is described.

 

Experiments with Solitons in Nonlinear Transmissions Lines

V.F. Marchenko, I.T. Trofimenko

Physics Department, M.V. Lomonosov Moscow State University, Russia.

The article considers methodical questions, that are connected with the experimental study of solitons of the Korteweg-de Vries type in nonlinear transmission lines. The following sections of the article describe the active model, the short theory of solitons KdV in discrete transmission line of the type low frequencies filter with nonlinear capacities (varactors), description of the model, including a system of automatic indication, and exercises on formation and interaction of solitons, and other quantitative features.

 

Laboratory Study on the Research of Interference of Waves with Circular Polarizations

N.Ya. Molotkov, V.V. Shal'nev, N.V. Khvostov, V.B. Divak

Tambov State University

In scientific and educational literature on wave optics it is almost impossible to find the description of experiments of Arago (1824), as well as the theory of interference of light waves with circular polarizations. Undoubtedly, at the closer examination of wave optics in university level, these questions should be given some attention, which will allow to expand the knowledge of students about the phenomena of interference.

 

Non-Maxwell Distribution Functions and Their Study in General Physics Labs

P.S. Bulkin, G.A. Mironova

Moscow State University, Physics Department

In a practical work of the Physics Department of Moscow State University, a device for the measurement of energy distribution functions of electrons in multigrid lamp is assembled. Thermal electrons coming from the cathode are exposed to the influence of a spatial charge, contact difference of potentials, and other factors. The measurements are conducted by a method of detaining potential.

This method not only allows to receive functions of distribution at various spatial charges, but also to estimate the size of a potential barrier at the cathode, temperature, average energy, and average concentration of thermal electrons.

 

Role of the Computer in a Demonstrational Experiment

A.I. Skvortsov, A.I. Fishman

Kazan' State University, Kremlievskaia str. 18, Kazan', 420008, Russia

E-mail: aif@ksu.ru

The set-up with a PC for a demonstrational experiment is described. The computer with peripheral sensors allows to receive quantitative characteristics of the phenomena. These quantitative experiments present the phenomena in more details. Our set-up offers the possibility of new types of lectures which have experimental-research characteristics.

 

Computer Experiments as a Tool of Activating the Learning Process of Students

T.V. Kotyrlo, I.V. Belitsyn, A.A. Vikharev

I.I. Polzunov Altay State Technical University

The computer experiment has one big advantage in comparison to real experiment. It essentially saves time, because the preparation of the experiment only consists of initial data input in the computer. The real physical experiment, which previously was not possible because of its complexity, can now be replaced by a computer experiment with appropriate support of computer resources. The computer experiment, as a method of learning, has a large pedagogical potential.

 

Computer Modeling in the Laboratory Course in Physics of Solids

N.N. Bezryadin, G.M. Schevelyova, Yu.V. Synorov, T.V. Prokopova

Voronezh State Technological Academy

In addition to the traditional laboratory course in physics of solids a method combining a real experiment with investigation of phenomena by means of computer modeling is suggested. The method is designed for university level students, studying the general course of physics.

 

The Achievements of Physical Sciences - Modern Medical Education

V.K. Koumykov

Kabardino-Balkarian State University, Nal'chik, Russia

The paper is devoted to the analysis of the program of physics for medical majors in Russian universities. The author suggests to include questions relevant to achievements in modern medical technologies into the program.

 

Kinematics of a Material Particle - Problems for the General Physics Course for Astronomy Majors

K.V. Bychkov, I.M. Saraeva

P.K. Sternberg State Astronomy Institute

Moscow State University, Physics Department

Problems are suggested for student seminars (astronomy) on the topic of "Kinematics of a Material Particle".