10Chirchik State Pedagogical University Effectiveness of Introduction of Digital
Tecknologies^n^heEdUaaiiSmmPaSam^^^^M
Volume 4 | CSPU Conference 1 | 2023 Ta'lim jarayonida raqamli texnologiyalarni
МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ АТОМНОЙ ФИЗИКЕ КОМПЬЮТЕРНОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ
МАТНЕМАТ1СА
Г. З. Бабахова
докторант, Нукусский ГПИ имени Ажинияза, г. Нукус
bgulziba@bk.ru
Внимание на образование в нашей стране растет день от дня. В целях дальнейшего развития системы образования и обеспечения образования наравне с развитыми странами система высшего образования в нашей стране постепенно переходит на обучение по кредитно-модульной системе.
Атомная физика являются специальными дисциплинами для студентов физических специальностей системы высшего образования. Компьютерные технологии имеют большое значение для объяснения их удовлетворенности. Он также имеет возможность решать уравнения, рисовать графики, создавать модели и многое другое с помощью пакета Mathematica[1,2,3].
Глядя на мировой опыт выполнена научная работа по использованию компьютерных технологий в преподавании атомной физики при демонстрации закономерностей, получении результатов в лабораторных работах, закреплении тем, проведении промежуточного и итогового контроля. В их работе нашему научному труду соответствует метод демонстрации закономерностей.
В высших учебных заведениях(каракалпакский государственный университет имени Бердака) курс оптики в IV семестре-лекция 60 часов и практические занятия 30 часов.
Теперь приступим моделированию света на двумерной дифракционной решетке, рентгеновских лучей и лучей электронов в кристаллических телах на основе единого компьютерного моделирования. Используем систему компьютерной алгебры Mathematica, с которой мы постоянно пользовались в своих предыдущих работах [4-5].
По-видимому, вопрос "Что такое водородный спектр и как он раскрывает информацию об атомной структуре водорода?" является одним из привлекательных вопросов, связанных с преподаванием как оптики и атомной физики, так и квантовой механики. Поставленный вопрос ясен, краток и сосредоточен на ключевом аспекте темы -связи между водородным спектром и атомной структурой.
https://cspi.uz/
October 20, 2023 Republican Scientific and Practical Conference
337
Chirchik State Pedagogical University Volume 4 | CSPU Conference 1 | 2023
Effectiveness of Introduction of Digital Ta'lim jarayonida raqamli texnologiyalarni
Как правило, лекцию по спектру атомов водорода можно прочитать в следующем порядке: объяснение концепции спектров и способов их получения, краткая история открытия видимого спектра водорода, спектры испускания и поглощения водорода и их характерные особенности, объяснение водородного спектра на основе модели Бора, связь между спектром водорода и структурой водорода. Естественно, лекция заканчивается заключением и кратким изложением ее ключевых моментов.
Такой порядок обеспечивает логическое и всестороннее развитие темы, начиная с базового понимания атома водорода и заканчивая более сложной темой квантово-механического объяснения.
В то же время, компьютерное моделирование спектра атомов водорода является полезным инструментом для понимания и прогнозирования поведения водородных спектров. Следует обратить внимание на ключевые моменты, которые следует отметить в отношении компьютерного моделирования:
1. Точное моделирование: Компьютерное моделирование может точно моделировать спектр водорода и предсказывать поведение его спектральных линий, принимая во внимание квантованные энергетические уровни и переходы.
2. Проверка теорий: Компьютерное моделирование может быть использовано для проверки теорий и гипотез о спектре водорода, обеспечивая ценное понимание лежащей в основе физики.
3. Экспериментальная проверка: Компьютерное моделирование можно сравнить с экспериментальными результатами, чтобы проверить их точность и выявить любые несоответствия.
4. Визуализация: Компьютерное моделирование может обеспечить визуальное представление водородного спектра, что облегчает его понимание и интерпретацию.
В целом, компьютерное моделирование спектра водорода является мощным инструментом для более глубокого понимания поведения атома водорода и его спектральных линий.
Был проведен педагогический эксперимент по изучению влияния компьютерной демонстрации на усвоение изучаемого явления студентами 2-3 курсов специальности "физика" при помощи системы Wolfram Mathematica, которая особенно хорошо подходит для моделирования спектра атомов водорода из-за наличия обширной библиотеки математических функций и способности
October 20, 2023
https://cspi.uz/ Republican Scientific and Practical Conference
Chirchik State Pedagogical University Effectiveness of Introduction of Digital
Volume 4 | CSPU Conference 1 | 2023 Ta'lim jarayonida raqamli texnologiyalarni
etish samaradorli
выполнять сложные вычисления [1-3]. Ниже мы обсудим использование Wolfram Mathematica для моделирования спектра атомов водорода и продемонстрируем, как этот инструмент может быть использован для точного предсказания поведения этих спектральных линий.
Исходным выражением для проведения компьютерной демонстрации
1 { \ 1 Л
является формула Ридберга - = R (——А где R = 0,0 1 0973 7 н м" Для
А. \К 71 J
различных серий величина к имеет различные целые значения.
При помощи формулы Ридберга можно получить длин волн всех
спектральных серий. При этом Tab / е [(r(— — )) , {n, к + 1 , 1 5 }] дает все
длин волн для серии, соответствующей числу к. R = 0,0 1 09 73 7 nm" 1 -постоянная Ридберга. Например, для серии Бальмера ( к = 2 ) получаются следующие значения для длин волн (в нанометрах): 656,112; 486,009; 433,937; 410,070 и др. Для визуализации полученных данных следует использовать команду:
ListLinePlot
Table
L V
+ 1 , 1 3 }
Здесь, по этой команде значения квантового числа п изменяется от к + 1 до 13. Число 10, написанной на второй фигурной скобке соответствует длине полученной линии по вертикальной оси. Толщину полученных линий можно изменить при помощи опции Р 1 о tS tyl е — АЬ5 о 1 Ш:е ТЪ 1 скп е 5 5 [ц ] , где через ц обозначена толщина линий. Вычисления, выполненные по команде дает картину, представленной на рис. 1.
Рис. 1. Расположение спектральных линий серий Бальмера, построенное системой Wolfram Mathematica.
https://cspi.uz/
October 20, 2023 Republican Scientific and Practical Conference
<
339
Chirchik State Pedagogical University Effectiveness of Introduction of Digital Technologies in the Educational Process
Volume 4 | CSPU Conference 1 | 2023 Ta'lim jarayonida raqamli texnologiyalarni joriy etish samaradorligi
g
я
REFERENCES
1. Н.А.Вавилов, В.Г.Халин, А.В.Юрков. Mathematica для не математика. Электронное издание. Москва. МЦНМО. 2021. 483 с.
2. Stephen Wolfram. An Elementary Introduction to the Wolfram Language. Second Edition. Champaign, IL, USA : Wolfram Media, Inc. 2017. 339 p.
3. Gerd Baumann. Mathematica for theoretical physics. 1. Classical Mechanics and Nonlinear Dynamics Second Edition. Springer. 2005. 544 p.
4. Б.Абдикамалов, Г.Бабахова . Компьютерное моделирование спектра водородоподобных атомов при помощи системы Mathematica СПО 7(335)л2023. 27-29стр.
5. G.Z. Babakhova Computer simulation of demonstration experiments on the diffraction of light, X-rays and electrons for undergraduate and graduate students in physics//Berlin Studies Transnational Journal of Science and Humanities ISSN 27490866 Vol.2 Issue 1.5 Pedagogical sciences http://berlinstudies.de/ 974-979 p.
https://cspi.uz/
Republican Scientific and Practical Conference
October 20, 2023
