Том 5, номер 3 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 Суханов Александр Дмитриевич -
Московский государственный университет 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. Грибков Владимир Алексеевич - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет), Москва, Россия. 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 - Военный авиационный технический университет, (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 T. 5, N 3, 1999 Содержание 3 Введение А.Д. Гладун А.Д. Гладун, Ф.Ф. Игошин 17 Кафедра теоретической физики на Физтехе С.П. Аллилуев, Ю.М. Белоусов 23 Физические олимпиады школьников: история и перспективы С.М. Козел, В.А. Орлов 30 Физические парадоксы как следствие ограниченности моделей реальных явлений А.С. Кондратьев, М.Э. Филиппов 37 Оптика в курсе общей физики на Физтехе С.М. Козел, Г.Р. Локшин 41 Квантовые интерференционные эффекты в курсе общей физики МФТИ Ю.М. Ципенюк 54 Еще о брахистохроне и таутохроне А.А. Иванов, А.А. Лукьянов 62 Технические университеты XXI века: новое место в экономике России А.Д. Гладун, Г.В. Красовский, А.А. Тупиченков 74 Контроль знаний студентов при изучении курса физики К.В. Показеев, И.Л. Аксельрод, Ю.П. Куркин 78 Задача о столкновении гамма-кванта с электроном произвольной энергии Г.Н. Фрейберг 84 Задачи на тему "Дифракция Френеля на круглом отверстии" Г.Н. Фрейберг 90 Формирование неклассических представлений при изучении классической механики В.В. Фоменко 97 Интерпретация специального преобразования Лорентца как преобразования косоугольных координат М.М. Кононенко, Ю.Т. Медведев 104 Информация 110 Интерференционная аподизация оптических систем А.В. Бондаренко, Н.Г. Власов, Е.В. Лялина 114 Лаборатория динамики твердого тела в практикуме по общей физике Е.И. Васильев, А.С. Нифанов, А.М. Салецкий, А.И. Слепков 125 Лабораторная работа в общефизическом практикуме МФТИ "Туннелирование в полупроводниках" Ф.Ф. Игошин, И.Г. Почернин 138 Определение сечения взаимодействия электронов с атомами А.П. Овчинников, А.А. Теврюков, Г.Н. Фрейберг 147 Изучение резонансного поглощения гамма-квантов (эффекта Мессбауэра) в общефизическом практикуме МФТИФ.Ф. Игошин, Ю.А. Самарский, Ю.М. Ципенюк 158 Методические особенности спецпрактикума, учитывающего специализацию студентов Иркутского государственного технического университетаТ.И. Шишелова, Л.В. Чиликанова, Т.В. Созинова 161 Демонстрация принципа Гюйгенса-Френеля в лекционных опытах П.В. Казарин, С.Н. Менсов, Н.С. Степанов С.Б. Московский 172 Новые педагогические технологии в системе довузовского образования Московского физико-технического института (государственного университета)Т.А. Чугунова, Ю.А. Самарский, А.Д. Гладун, Г.Н. Яковлев, И.Г. Шомполов 179 Особенности построения лабораторного практикума по физике при подготовке специалистов по системам охранной сигнализацииВ.А. Логинов, Н.К. Седых, Ю.В. Спичкин 184 Естественно-научные аспекты преподавания экологии в вузах Министерства обороны Н.А. Мартемьянова, Г.К. Старостенко, В.В. Чернышев Т. 5, N 3, 1999 The contents
A.D. Gladun 5 General Physics Course in MIPT A.D. Gladun, F.F. Igoshin 17 Faculty of Theoretical Physics in MIPT S.P. Alliluev, Yu.M. Belousov 23 Physics Olympiads of the Schoolboys: History and Prospects S.M. Kozel, V.A. Orlov 30 Physical Paradoxes as Consequence of the Limitations of the Real Phenomena Models A.S. Kondratjev, M.E. Filippov 37 Optics in the Course of General Physics in MIPT S.M. Kozel, G.R. Lokshin 41 Quantum Interference Phenomena in the Course of General Physics of MIPT Yu.M. Tsipenyuk 54 Once more about Brakhistochrone and Tautochrone A.A. Ivanov, A.A. Lukyanov 62 Technical Universities of the 21st Century: New Place in the Economics of Russia A.D. Gladun, G.V. Krasovsky, A. A. Tupichenkov 74 Students Knowledge Control in Learning Physics Course K.V. Pokazeev, Ig.L. Akselrod, Yu.P. Kurkin 78 Collision of g-Quantum and an Electron of Arbitrary Energy and Impulse G.N. Freiberg 84 Frenel Diffraction at a Circular Slit G.N. Freiberg 90 Forming of Non-Classical Ideas by Study of Classical Mechanics V.V. Fomenko 97 Lorentz Transformation Interpreted as the Transformation of Oblique Coordinates M.M. Kononenko, Yu.T. Medvedev 104 Information 110 Interferometer Apodisation of Optics Systems A.V. Bondarenko, N.G. Vlasov, E.V. Lyalina 114 Laboratory of Rigid Bodies Dynamics in Practical General Physics Course E.I. Vasil'ev, A.S. Nifanov, A.M. Saletsky, A.I. Slepkov F.F. Igoshin, I.G. Pochernin 138 The Cross-Section of Electron-Atoms Interaction A.P. Ovchinnikov, A.A. Tevrukov, G.N. Freiberg F.F. Igoshin, Yu.A. Samarskiy and Yu.M. Tsipenyuk 158 Methodical Peculiarities of Special Practical Work, Taking into Account a Student Specialization T.I. Shishelova, L.V. Chilikanova and T.V. Sozinova 161 The Lecture Demonstration of Huygens-Fresnel Principle P.V. Kazarin, S.N. Mensov, N.S. Stepanov S.B. Moscovsky T.A. Chugunova, Yu.A. Samarskiy, A.D. Gladun, G.N. Yakovlev, I.G. Shompolov 179 Physical Laboratory Practice Structural Features in Training Alarm Security Systems Specialists V.A. Loginov, N.K. Sedykh, Yu.V. Spichkin 184 Natural-Scientific Aspects of Ecology Teaching in High Educational Institutes of Defense Ministry N.A. Martemyanova, G.K. Starostenko, V.V. Chernyshev 188 Abstracts
Уважаемый читатель! Данный номер нашего журнала подготовлен в основном преподавателями и профессорами Московского физико-технического института (государственного университета). Первый раздел журнала открывает статья А.Д. Гладуна и Ф.Ф. Игошина. В ней излагаются методические и организационные принципы преподавания общей физики в МФТИ. Затем следует статья С.П. Аллилуева и Ю.М. Белоусова, в которой описана история становления кафедры теоретической физики, сформулирована концепция курса теоретической физики в МФТИ. В статье С.М. Козела и В.А. Орлова обсуждаются цели и организационные принципы физических олимпиад школьников. А.С. Кондратьев и М.Э. Филиппов обсуждают значение физических парадоксов в преподавании физики. В статье С.М. Козела, Г.Р. Локшина описаны основные принципы и идеи волновой оптики и ее место в курсе общей физики МФТИ. Квантовые интерференционные явления, которые излагаются в курсе общей физики МФТИ (раздел "Квантовая микрофизика"), обсуждаются в статье Ю.М. Ципенюка. А.А. Иванов и А.А. Лукьянов предложили новый простой способ решения задачи о кривой, вдоль которой материальная точка будет колебаться с периодом, не зависящим от амплитуды. В статье А.Д. Гладуна, Г.В. Красовского, А.А. Тупиченкова обсуждается тенденция развития технических университетов - превращение их в университеты-технопарки. В процессе преобразования университета в технопарк существенно увеличивается мощность инновационных потоков, усиливается практическая направленность разработок, поскольку все большее их число финансируется негосударственными организациями. Статья К.А. Показеева, И.А. Аксельрода, Ю.П. Куркина посвящена обсуждению системы контроля знаний студентов при изучении курса физики в Московском государственном университете прикладной биотехнологии. Задачи для семинарских занятий предложены в статьях Г.Н. Фрейберга. В работе В.В. Фоменко на основе модели движения частицы под действием случайной силы рассмотрены вопросы формирования основ неклассического мышления при изучении классической механики в курсе общей физики. Обращает на себя внимание статья М.М. Кононенко и Ю.Т. Медведева, в которой дана интересная геометрическая интерпретация преобразования Лорентца. Лабораторной установке, в которой изучается принцип действия туннельного диода, посвящена статья Ф.Ф. Игошина и И.Г. Почернина. В статье А.П. Овчинникова, А.А. Теврюкова, Г.Н. Фрейберга обсуждается лабораторная работа физического практикума, в которой измеряется сечение взаимодействия электронов с атомами. В статье Ф.Ф. Игошина, Ю.А. Самарского, Ю.М. Ципенюка описана установка, позволяющая в условиях студенческого лабораторного практикума по общей физике изучать процесс резонансного поглощения гамма-квантов атомными ядрами (эффект Мессбауэра). В работе Т.И. Шишеловой, Л.В. Чиликанова, Т.В. Созинова предложен вариант программы "Физические методы исследования для студентов Иркутского технического университета". Статья П.В. Казарина, С.Н. Менсова и Н.С. Степанова излагает методику лекционных опытов с поверхностными волнами на поверхности воды. С.Б. Московский делится опытом преподавания раздела теоретической физики "Статистическая физика и термодинамика" в Ярославском государственном педагогическом университете. Опыт МФТИ в системе довузовского образования представлен в статье Т.А. Чугуновой, Ю.А. Самарского, А.Д. Гладуна, Г.Н. Яковлева, И.Г. Шомполова. В статье В.А. Логинова, Н.К. Седых, Н.В. Спичкина обсуждаются особенности построения лабораторного практикума по физике при подготовке специалистов по системам охранной сигнализации. Статья Н.А. Мартемьянова, Г.К. Старостенко, В.В. Чернышева посвящена естественнонаучным аспектам преподавания экологии в вузах Министерства обороны РФ.
Данный номер журнала был подготовлен в рамках государственной программы "Интеграция", УНЦ "Оптика и спектроскопия", контракт N 2.1-35.
Ответственный редактор А.Д. Гладун
А.Д. Гладун, Ф.Ф. Игошин Московский физико-технический институт (Государственный университет) 141700, г. Долгопрудный Московской области, Институтский пер. д. 9 Излагаются методические и организационные принципы преподавания общей физики в МФТИ
Кафедра теоретической физики на Физтехе С.П. Аллилуев, Ю.М. Белоусов Московский физико-технический институт Рассказана краткая история формирования кафедры теоретической физики, изложены особенности преподавания теоретической физики в МФТИ. Сформулирована и обоснована структура курса. Дана краткая характеристика всех курсов, читаемых кафедрой. Отмечена важная роль сбалансированности лекционной и практической (семинарской) составляющих.
Физические олимпиады школьников: история и перспективы С.М. Козел, В.А. Орлов Московский физико-технический институт. 141700, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер. 9. Обсуждаются цели и организационные проблемы проведения одного из видов интеллектуальных соревнований школьников - Всероссийской физической олимпиады, а также проблемы подготовки сборной команды России для участия в Международной олимпиаде школьников по физике и результаты ее выступления. Физические парадоксы как следствие ограниченности моделей реальных явлений А.С. Кондратьев, М.Э. Филиппов Российский университет Дружбы народов, г. Москва Обсуждается роль физических парадоксов при обучении физике студентов. Особое внимание уделено парадоксам, не связанным со скрытыми ошибками в логических рассуждениях, но возникающим вследствие выхода за рамки применимости данной физической модели. В качестве примера дан подробный разбор известного в механике парадокса Пенлеве, связанного с наличием трения при движении системы абсолютно твердых тел со связями.
Оптика в курсе общей физики на Физтехе С.М. Козел, Г.Р. Локшин Московский физико-технический институт. 141700, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер. 9. Описаны основные принципы и идеи в курсе волновой оптики и ее место в курсе общей физики в Московском физико-техническом институте. Оптические волновые явления, изучаемые в этом курсе обеспечиваются графическими иллюстрациями волновых процессов, общими для всех разделов современной физики. С появлением лазеров, голографии, и применения методов общей теории колебаний, оптика приобрела новую форму. Это привело к тому, что волновая оптика стала неотъемлемой частью курса общей физики. Особенность преподавания курса общей физики в МФТИ - применение методов обучения, использующих компьютеры. Несколько из программ моделирования компьютера, развитых на кафедре физики, используются для иллюстрации лекций по физике.
Квантовые интерференционные эффекты в курсе общей физики МФТИ Ю.М. Ципенюк Московский физико-технический институт 141700, г. Долгопрудный Московской обл., Институтский пер., д.9 В статье обсуждаются интерференционные квантовые явления, которые излагаются в лекциях по квантовой макрофизике в МФТИ. Показано, что экспериментальные и теоретические достижения в этой области могут быть изложены без привлечения сложного математического аппарата и органично включены в курс общей физики высших учебных заведений.
Еще о брахистохроне и таутохроне А.А. Иванов, А.А. Лукьянов Российский Научный Центр "Курчатовский Институт" Изложен малоизвестный оригинальный метод И.Бернулли решения задачи о кривой наискорейшего спуска материальной точки в поле тяжести, основанный на оптической аналогии. Предложен новый весьма простой метод решения задачи о кривой, вдоль которой материальная точка будет колебаться с периодом, не зависящим от амплитуды.
Технические университеты XXI века: новое место в экономике России А.Д. Гладун, Г.В. Красовский, А.А. Тупиченков Московский физико-технический институт (государственный университет) Московский государственный технологический университет "Станкин" Вскрыта тенденция развития технических университетов - превращение их в университеты - технопарки. Этот процесс сопровождается снижением доли государства в финансировании деятельности университета. Существенно увеличивается при этом мощность потока инновационных проектов, поскольку все большее их число финансируется негосударственными организациями. Такие процессы макроинтеграции происходят под патронажем финансово-промышленных групп и могут привести к образованию техноградов - мощнейших инновационных центров, превосходящих по своим возможностям прежние советские наукограды.
Контроль знаний студентов при изучении курса физики К.В. Показеев, И.Л. Аксельрод, Ю.П. Куркин Московский государственный университет прикладной биотехнологии 109316, Москва, ул. Талалихина, 33 Рассматриваются методы проведения контрольных испытаний и обсуждается опыт применения рейтинговой системы оценки знаний студентов при изучении курса общей физики в Московском государственном университете прикладной биотехнологии.
Задача о столкновении гамма-кванта с электроном произвольной энергии Г.Н. Фрейберг Московский физико-технический институт. 141700, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер. 9 В работе рассмотрены два способа (аналитический и геометрический) решения задачи о столкновении гамма-кванта с электроном при произвольных значениях их энергий и импульсов. Особо отмечается пространственная симметрия задач, позволяющая делать выводы о способе регистрации частиц после взаимодействия.
Задачи на тему "Дифракция Френеля на круглом отверстии" Г.Н. Фрейберг Московский физико-технический институт. 141700, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер. 9 На примере решения задач отрабатывается тема дифракции электромагнитных волн на круглом отверстии. Вводится понятие мощности источника, позволяющее решать более сложные задачи с использованием линз. Метод допускает предельные переходы, позволяет расширить круг решаемых задач.
Формирование неклассических представлений при изучении классической механики В.В. Фоменко Государственная летная академия Украины Рассмотрены вопросы формирования основ неклассического мышления студентов при изучении классической механики в курсе общей физики на базе рассмотрения модели частицы, движущейся под действием случайной силы. Обсуждаются особенности и ценность данной модели с методологической и прикладной точек зрения.
Интерпретация специального преобразования Лорентца, как преобразования косоугольных координат М.М. Кононенко, Ю.Т. Медведев Институт прикладной механики РАН Специальное преобразование Лорентца интерпретируется как преобразование координат из некоторой косоугольной системы координат в другую. В разделе 1 настоящей заметки мы вводим две расположенные на плоскости прямолинейные косоугольные системы координат K и K', удовлетворяющие условиям: 1) формулы преобразования координат из K в K' совпадают с формулами, связывающими, согласно специальному преобразованию Лорентца, временные и пространственные координаты двух систем отсчета; 2) масштабы измерения отрезков в K и K' одинаковы. В разделе 2 указывается возможное использование этого результата при анализе электромагнитного поля в двух инерциальных системах отсчета. В разделе 3 мы сравниваем полученное в разделе 1 геометрическое представление формул Лорентца с довольно известным аналогичным представлением, в котором, однако, второе из упомянутых условий не соблюдено. Раздел 4 посвящен доказательству того, что, с точностью до несущественной модификации систем K и K', они образуют единственную конфигурацию, удовлетворяющую обоим упомянутым условиям.
Интерференционная аподизация оптических систем А.В. Бондаренко, Н.Г. Власов, Е.В. Лялина Московский Государственный Технологический Университет "Станкин" Россия, 101472 Москва, Вадковский пер., д.3а Предлагается небольшое дополнение к известной в курсе оптике лабораторной работе по изучению картины дифракции на щели, позволяющее обсудить постановку и решение задачи аподизации оптических систем.
Лаборатория динамики твердого тела в практикуме по общей физике Е.И. Васильев, А.С. Нифанов, А.М. Салецкий, А.И. Слепков Физический факультет Московского
государственного E-mail: saletsky@gen566a.phys.msu.su Описана новая лаборатория "Динамика твердого тела" практикума по курсу общей физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Лаборатория включает шесть задач и полностью охватывает материал лекций по механике твердого тела, читаемых на физическом факультете МГУ. Представлены детальное описание практических работ и методика обучения студентов в учебной лаборатории.
Лабораторная работа в общефизическом практикуме МФТИ "Туннелирование в полупроводниках" Ф.Ф. Игошин, И.Г. Почернин Московский физико-технический институт (Государственный университет) Россия, 141700, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., 9 Исследуется принцип действия туннельного диода, измеряются его вольтамперная характеристика и основные параметры, изучается принцип работы генератора гармонических колебаний на основе туннельного диода.
Определение сечения взаимодействия электронов с атомами А.П. Овчинников, А.А. Теврюков, Г.Н. Фрейберг Московский физико-технический институт. 141700, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер. 9. Приведено описание студенческой лабораторной работы по определению сечения s взаимодействия электронов с атомами. Описан механизм рассеяния электронов на атомах. Описана установка, на которой проводятся измерения. Приведена электрическая схема, описан порядок выполнения работы. Измеряемая величина s @ 10-15 см2.
Изучение резонансного поглощения гамма-квантов (эффекта Мессбауэра) в общефизическом практикуме МФТИ Ф.Ф. Игошин, Ю.А. Самарский, Ю.М. Ципенюк Московский физико-технический институт 141700, г.Долгопрудный Московской обл., Институтский пер., д.9 Описана установка, позволяющая в условиях студенческого лабораторного практикума по общей физике изучать процесс резонансного поглощения гамма-квантов ядрами (эффект Мессбауэра). С помощью метода доплеровского сдвига мессбауэровских линий испускания и поглощения исследуется резонансное поглощение g-лучей, испускаемых ядрами олова Sn в соединении BaSnO3 при комнатной температуре. Определяется положение максимума резонансного поглощения, его величина, а также экспериментальная ширина линии Gэкс и соответственно время жизни изомерного уровня ядра 119mSn. Методические особенности спецпрактикума, учитывающего специализацию студентов Иркутского государственного технического университета Т.И. Шишелова, Л.В. Чиликанова, Т.В. Созинова Иркутский государственный технический университет Предложен вариант программы "Физические методы исследования" для студентов Иркутского государственного технического университета
Демонстрация принципа Гюйгенса-Френеля в лекционных опытах П.В. Казарин, С.Н. Менсов, Н.С. Степанов Нижегородский Государственный Университет им. Н.И. Лобачевского Излагается методика лекционных опытов с помощью поверхностных волн на воде, наглядно показывающих, как в соответствии с принципом Гюйгенса-Френеля в результате интерференции элементарных вторичных волн формируются преломленные и отраженные на границе волновые фронты. Для визуализации этого процесса вдоль границы раздела располагается жесткая эквидистантная решетка, отдельные ячейки которой можно рассматривать как дискретные вторичные источники. Даны рекомендации по оптимальному выбору параметров установки, приводятся примеры получающихся картин.
С.Б. Московский Ярославский государственный
педагогический университета им. К.Д. Ушинского, 150000, Ярославль, ул. Республиканская, 108. e-mail: msb@yspu.yar.ru Представляется авторская программа раздела курса теоретической физики "Статистическая физика и термодинамика" для студентов специальности "физика" педагогического университета. Предлагается апробированная структура учебного процесса, нацеленная на оптимальное сочетание теоретического и практического материала, а также система организации самостоятельной работы.
Новые педагогические технологии в системе довузовского образования Московского физико-технического института (государственного университета) Т.А. Чугунова, Ю.А. Самарский, А.Д. Гладун, Г.Н. Яковлев, И.Г. Шомполов Московский физико-технический институт 141700, г. Долгопрудный Московской обл., Институтский пер., д. 9 Описывается система отбора, обучения и воспитания одарённой молодёжи на этапе довузовского дополнительного образования, а также деятельность по совершенствованию мастерства учителей математики и физики как через работу в Заочной физико-технической школы при МФТИ, и через систему курсов повышения квалификации. Особенности построения лабораторного практикума по физике при подготовке специалистов по системам охранной сигнализации В.А. Логинов, Н.К. Седых, Ю.В. Спичкин Радиотехнический факультет Воронежского института МВД Рассмотрены особенности построения лабораторного практикума по физике при подготовке специалистов по системам охранной сигнализации, предусматривающего демонстрацию связи изучаемых физических явлений с принципами работы приборов охранной сигнализации.
Естественно-научные аспекты преподавания экологии в вузах Министерства обороны Н.А. Мартемьянова, Г.К. Старостенко, В.В. Чернышев Военный авиационный технический университет, кафедра физики (Военно-воздушная инженерная академия им. Н. Е. Жуковского) Представлена программа по курсу "Экология", которая является составной частью общеобразовательной дисциплины "Основы теории природных процессов", разработанной в Военном авиационном техническом университете. Центр тяжести программы смещен к общим закономерностям функционирования экологических систем, к особой роли биогеохимических циклов элементов в формировании и существовании экосистем, их устойчивости при воздействии антропогенных факторов, а также к биологическим и социальным последствиям нарушения устойчивости экосистем.
AbstractsGeneral Physics Course in MIPT A.D. Gladun, F.F. Igoshin The Moscow Physics Technology Institute (State university) The methodical and organizational principles of teaching of general physics course in MIPT are stated.
Faculty of Theoretical Physics in MIPT S.P. Alliluev, Yu.M. Belousov The Moscow Physics Technology Institute (State university) The brief history of formation of faculty of theoretical physics is told, the features of teaching of theoretical physics in MIPT are stated. The structure of the course is formulated and made reasonable. The brief characteristic of all courses read by faculty is given. The important role of equation of a lecture and practical (seminar) component is marked.
Physics Olympiads of the Schoolboys: History and Prospects S.M. Kozel, V.A. Orlov Moscow Institute of Physics Technology, Dolgoprudny, Moscow Region The aims and organizing problems of carrying out one of the kinds of intellectual competitions of students in our country - Russian physical Olympiad are discussed. The problems of training the Russian team to participate in the International Physics Olympiad and results achieved are represented.
Physical Paradoxes as Consequence of the Limitations of the Real Phenomena Models A.S. Kondratjev, M.E. Filippov Russian University of People's Friendship The role of physical paradoxes by the student's physical education is discussed. The specific attention is paid for those paradoxes, which are not connected with some hidden mistakes in the logical discourses. More important are those paradoxes which become from the superceding of limit of validness for the specific physical models. As an example a well known in mechanics - the paradox of Paintleve - is given, which is connected with the motion of the system of absolutely hard bodies with connections and friction between them.
Optics in the Course of General Physics in MIPT S.M. Kozel, G.R. Lokshin Moscow Institute of Physics Technology, Dolgoprudny, Moscow Region The basic principles and ideas in the course of wave optics and its place in the course of general physics at Moscow Institute of Physics Technology are described. The optical wave phenomena studied in this course provide graphic illustrations of wave processes, common to all divisions of modern physics. With the advent of lasers, holography, and the application of methods in the general theory of oscillations, optics had acquired a new shape. This has affected wave optics making it an integral part of the course of general physics. A feature of general physics as taught at MIPT is the application of teaching techniques using computers. Several of the computer simulation programs developed at the physics chair are used to illustrate lectures on physics.
Quantum Interference Phenomena in the Course of General Physics of MIPT Yu.M. Tsipenyuk Moscow Institute of Physics Technology Quantum interference phenomena which are the subject of lectures on quantum macrophysics are discussed. It is shown that the present-day experimental and theoretical successes in this field can be formulated without invoking of complicated mathematical approach and fit naturally into the course of general physics of high-schools and universities.
Once more about Brakhistochrone and Tautochrone A.A. Ivanov, A.A. Lukyanov Russian Scientific Center "Kurchatov Institute" The little known original E. Bernoulli method of solving the problem of the curve of the quickest descent of mass point in gravitational field based on optical interpretation of mechanics problem is presented. A new simple method of solving the problem of the curve along which a mass point will be oscillate with the period which does not depend on amplitude is proposed.
Technical Universities of the 21st Century: New Place in the Economics of Russia A.D. Gladun, G.V. Krasovsky, A.A. Tupichenkov Moscow Institute of Physics Technology (State University) Stankin Moscow University of Technology The development tendency of technical universities - their transformation to universities-technoparks is revealed. This process is accompanied by reducing of government financing part of universities. The flow power of innovation projects is increasing by this as far as more and more projects are financing by nonstate organizations. These macrointegration processes take place under patronage of financial-industrial groups and may reduce to formation of technoparks - powerful innovation centers exceeding with possibilities of previous soviet science cities.
Students Knowledge Control in Learning Physics Course K.V. Pokazeev, Ig.L. Akselrod, Yu.P. Kurkin Moscow State University of Applied Biotechnology Methods of control testing are considered and experience of application of rating system of student knowledge evaluation is discussed in learning physic course at Moscow State University of Applied Biotechnology.
Collision of g-Quantum and an Electron of Arbitrary Energy and Impulse G.N. Freiberg Moscow Institute of Physics Technology The article deals with two (analytic and geometric) ways too solve the problem of collision of g-quantum and an electron of arbitrary values of their energy and impulse. The author dwells on spatial symmetry of the problem, which allows to draw a conclusion on the manner of recording the particles after interaction.
Frenel Diffraction at a Circular Slit G.N. Freiberg Moscow Institute of Physics Technology The topic of diffraction of electro-magnetic waves at a circular aperture is considered through solving problems. The notion of source power is introduced, which allows to solve more complicated problems when a lens is set in the aperture. The method works for all possible parameters the optical system.
Forming of Non-Classical Ideas by Study of Classical Mechanics V.V. Fomenko State Flight Academy of Ukraine The work concerns a problem of forming of the foundations of non-classical thought of students by study of classical mechanics in general physics course on the base of the model of a particle moving under stochastic force action. Main features and value of the model are discussed from methodological and practical points of view.
Lorentz Transformation Interpreted as the Transformation of Oblique Coordinates M.M. Kononenko, Yu.T. Medvedev Institute of Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences The special Lorentz transformation is interpreted as the transformation of coordinates from an oblique coordinate system into another such system. We build on the Euclidean plane two linear oblique coordinate systems K and K' such that 1) the formulas describing the transformation of coordinates from K' to K coincide with the formulas of the special Lorentz transformation connecting the temporal and spatial coordinates of two reference frames; 2) the scales of K and K' are the same. We then show that, up to an unimportant modification, these K and K' are the only two systems satisfying the stated conditions.
Interferometer Apodisation of Optics Systems A.V. Bondarenko, N.G. Vlasov, E.V. Lyalina The Moscow State Technological University "Stankin" The small addition to optics, known in a course, to laboratory work on study of a diffraction picture on cracks allowing to discuss statement and the decision of an apodisation task of optical systems is offered.
Laboratory of Rigid Bodies Dynamics in Practical General Physics Course E.I. Vasil'ev, A.S. Nifanov, A.M. Saletsky, A.I. Slepkov M.V. Lomonosov Moscow State University The purpose of this paper is to present the new students laboratory "Dynamics of rigid bodies" of physics department of M.V. Lomonosov Moscow state university. This educational laboratory has been created for students studying of general physics course. The detailed description of the laboratory experiments and the methodology of teaching are presented in this paper.
F.F. Igoshin, I.G. Pochernin Moscow Institute of Physics Technology (State University) Operation principle of the transferred-electron diode is studied. Current-voltage characteristic and main parameters of the diode are measured. Operating the harmonic oscillator based on the transferred-electron diode is analyzed.
The Cross-Section of Electron-Atoms Interaction A.P. Ovchinnikov, A.A. Tevrukov, G.N. Freiberg Moscow Institute of Physics Technology The description of the laboratory work for students for determining the cross-section s of electron-atoms interaction is given. The mechanism of electron scattering on the atoms is described. The experimental set up used for the measurements is described. The electrical scheme and the steps of conducting the work are given. The value of s measured in experiment is ~10-15 cm2.
F.F. Igoshin, Yu.A. Samarskiy and Yu.M. Tsipenyuk Moscow Institute of Physics Technology The installation which makes it possible to study the process of nuclear resonance absorption of gamma-quanta (Mцssbauer effect) by students in a laboratory of general physics is described. Resonance absorption of gamma-quanta from stanum nuclei 119Sn in a compound BaSnO3 is studied at room temperature by means of the Doppler shift technique of Moessbauer emission and absorption lines. Position of the maximum of resonance absorption, its magnitude, and experimental width G of the line and corresponding life-time of the nuclear isomer level 119mSn are determined.
Methodical Peculiarities of Special Practical Work, Taking into Account a Student Specialization T.I. Shishelova, L.V. Chilikanova and T.V. Sozinova Irkutsk State Technical University The variant of the program "Physical methods of research" for the students of Irkutsk State Technical University is offered.
The Lecture Demonstration of Huygens-Fresnel Principle P.V. Kazarin, S.N. Mensov, N.S. Stepanov Nizny Novgorod State University The lecture experiments with the use of surface waves which demonstrate explicitly formation of reflected and transmitted wave fronts as a result of interference between elementary secondary waves, according to Huygens-Fresnel principle, is presented. For visualization of this process along the separating boundary the rigid periodical grating whose individual cells could be considered as the discrete secondary sources is arranged. Recommendations on optimization of the experiment parameters and examples of recorded wave patterns are given.
S.B. Moscovsky K.D. Ushinsky State Pedagogic University of Yaroslavl' The authors present a program of a section in the course of Theoretical Physics "Statistical Physics and Thermodynamics" for the students of physics of a pedagogical university. We offer a probated structure of the educational process aimed at the optimum combination of theory and practice and a system of organization of independent work of students.
T.A. Chugunova, Yu.A. Samarskiy, A.D.Gladun, G.N.Yakovlev, I.G. Shompolov Moscow Institute of Physics Technology, Dolgoprudny, Moscow Region The system of selection, training and education of the gifted youth at a stage pre-high-school of additional education, and also activity on perfection of skill of the teachers of mathematics and physics as through work at Correspondence Physics-technical School is described at Moscow Physics Technology Institute (Technical University) and through system of courses of improvement of qualification.
Physical Laboratory Practice Structural Features in Training Alarm Security Systems Specialists V.A. Loginov, N.K. Sedykh, Yu.V. Spichkin Voronez Institute of Internal Affairs Ministry of Russian Federation Physical laboratory practice structural features in training alarm security systems specialists are described. Special attention is paid to links demonstration of studying physical phenomena and security system devices operating principles.
Natural-Scientific Aspects of Ecology Teaching in High Educational Institutes of Defense Ministry N.A. Martemyanova, G.K. Starostenko, V.V. Chernyshev Military Aviation Technical University, chair of physics (Military-Air Engineering Academy by N.E. Zhukovsky) The program on "Ecology" course is presented as the essential part of general educational discipline "The bases of theory of natural processes", which was developed in Military aviation Technical University. The central point of the program shifted to the general laws of ecological systems processing and to the specific biogeochemical cycles in forming and surviving of ecosystems, their stability at the acting of anthropogenic factors as far as at biological and social consequences after disturbing of ecosystems stability.
|