- •Поступати Ейнштейна
- •Перетворення Лоренца
- •Релятивістська форма 2 закону Ньютона
- •3.Розвиток мислення учнів на уроках фізики. Активізація пізнавальної діяльності учнів.
- •6.Зміст і методика вивчення теми «Закони ідеального газу».
- •8.Тверді тіла. Аморфні і кристалічні тіла. Класифікація кристалів за типом зв’язків. Теплоємність кристалів за Ейнштейном і Дебієм. Рідкі кристали. Кристалічні тіла
- •Класифікація кристалів за типом зв’язків.
- •Аморфні тіла
- •Теплоємність кристалів.
- •Рідкі кристали.
- •9. Методика вивчення механічних коливань і хвиль в старшій школі
- •12 Науково-методичний аналіз теми «Механічний рух» в курсі фізики другого ступеня.
- •18.Науково-методичний і методологічний аналіз основних питань теми «Основні положення мкт» у курсі фізики. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії.
- •Основне рівняння мкт.
- •Рівняння стану ідеального газу.
- •Перше начало термодинаміки
- •11.Опис стану частинки за допомогою квантових чисел. Спін. Стан електрона в одно- та багатоелектронному атомі. Періодична система елементів д.І.Менделєєва.
- •64.Скласти фрагмент конспекту уроку-лабораторної роботи «Складання електромагніту і випробування його дії».
- •77.Гравітаційне поле. Задача Ньютона. Закон всесвітнього тяжіння. Досліди Кавендіша. Інертна і гравітаційна маса. Гравітаційне поле
- •Закон всесвітнього тяжіння
- •Дослід Кавендіша:
- •Маса тіла
- •14.Класифікація елементарних частинок. Закони збереження і межі їх застосування. Елементарні частинки і фундаментальні взаємодії.
- •Класифікація елементарних частинок
- •Типи взаємодії
- •17. Електромагнітні коливання. Коливальний контур. Власні, вільні і вимушені коливання. Генерація незатухаючих електромагнітних коливань.
- •20.Закони збереження у фізиці. Закон збереження імпульсу
- •Закон збереження енергії в механіці.
- •Закон збереження моменту імпульсу
- •31.Поляризація світла. Поляризація при відбиванні від діелектрика. Закон Брюстера і Малюса. Поляризаційні прилади та їх застосування.
- •33.Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду. Природа альфа-, бета- і гама-випромінювання. Дозиметрія і захист від випромінювання.
- •35.Магнітне поле в речовині. Діа-, пара- і феромагнетики та їх магнітні властивості на основі електронної теорії речовини.
- •38 Науково-методичний і методологічний аналіз основних питань теми «Хвильова оптики». Формування поняття «корпускуолярно-хвильовий дуалізм».
- •41.Фотоефект і його застосування.
- •18.9. Ефект Комптона
- •42 Диференціація навчання фізики: педагогічна доцільність можливі форми. Профільне і поглиблене вивчення фізики.
- •43.Дві основні задачі динаміки точки. Принцип причинності в класичній механіці. Принцип відносності Галілея. Поняття про неінерціальні системи відліку.
- •Кінематика матеріальної точки
- •Система відліку.
- •Перетворення Галілея
- •44 Робота вчителя фізики як дослідника. Вивчення рівня знань, умінь і навичок учнів з фізики.
- •Циркуляція намагнічування. Вектор напруженості магнітного поля
- •Магнітне поле в речовині. Діа-пара- і феромагнетики та їх властивості
- •49.Постулати і принципи квантової механіки. Хвильова функція. Рівняння Шредінгера. Властивості стаціонарних станів. Частинка в потенціальній ямі.
- •Фундаментальні експерименти в шкільному курсі
- •Статистичне тлумачення другого закону термодинаміки
- •53.Температура і методи її вимірювання. Поняття температури в статистичній фізиці і термодинаміці.
- •Базовий навчальний план
- •Старша школа
- •56.Ідеальний газ ферміонів. Статистика Фермі-Дірака теплоємності речовин.
- •Класифікація елементарних частинок
- •Типи взаємодії
- •26.Ядерні сили та їх властивості. Моделі ядра. Ядерні реакції поділу і синтезу. Ланцюгова реакція. Ядерна енергетика і екологія. Проблеми термоядерних реакцій
- •36.Контроль знань учнів з фізики. Методи і форми контролю.
- •I рівень - репродуктивний:
- •II рівень - теоретичний:
- •III рівень - практичний:
- •IV рівень - творчий:
- •2.Перевірка знань учнів покликана встановити рівень засвоєння знань учнями, міцність і дієвість умінь і навичок.
- •I рівень - репродуктивний:
- •II рівень - теоретичний:
- •III рівень - практичний:
- •IV рівень - творчий:
- •5. Останнім часом набувають ваги нетрадиційні способи контролю:
- •1. Тести - підбірка питань і коротких задач, об'єднаних спільною темою або метою;
- •2. Програмований контроль - машинний і безмашинний.
- •Хід уроку.
- •Задачі, розв'язувані на уроці
- •V Домашнє завдання
- •58.Скласти фрагмент конспекту уроку з теми «Агрегатні стани речовини» (актуалізація опорних знань).
- •61.Скласти фрагмент конспекту уроку з теми «Способи зміни внутрішньої енергії тіла» (пояснення нового матеріалу.
- •72.Проблемне навчання фізики. Логіка проблемного уроку.
- •52.Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів під час розв`язування задач з фізики.
- •66.Фізика як навчальний предмет. Аналіз можливих систем побудови шкільного курсу фізики.
49.Постулати і принципи квантової механіки. Хвильова функція. Рівняння Шредінгера. Властивості стаціонарних станів. Частинка в потенціальній ямі.
Перша спроба побудови не класичної моделі атома, відповідно до планетарної моделі Резерфорда, була зроблена Н.Бором відносно водне подібних атомів в 1913 році. Основними положеннями якої є наступне.
1. Постулат стаціонарних станів: існують стаціонарні стани атома, знаходячись на яких, електрон не випромінює і не поглинає енергію.
2. Правило квантування орбіти: у стаціонарному стані електрон рухається по круговій орбіті з дискретним значенням величини моменту імпульсу , який складається з цілого числа величин
. (1)
В (1) m ¾ маса електрона, ¾швидкість електрона на n-ій орбіті з радіусом,¾ стала Планка.
3. Правило частот: перехід атома з одного стаціонарного стану з енергією у збуджений стан із більшою енергією, cупроводжується поглинанням енергії. Перехід атома зі збудженого стану в основний супроводжується випромінюванням електромагнітної хвилі з частотою, яка визначається рівнянням
. (2)
Атом поглинає електромагнітні хвилі лише коли їх частота задовольняє умові
. (3)
Експеримент показує, що перехід електрона з одного стаціонарного стану на інший триває коло с.
Рівняння Шредінгера мас бути хвильовим подібно до рівнянь для електромагнітних або звукових хвиль. Як відомо, хвильові рівняння являють собою диференціальні рівняння з частинними похідними (незалежними змінними є координати і час) відповідної функції. Для звукових хвиль такою функцією є тиск, для електромагнітних — напруженість електричного або магнітного полів. У нашому випадку необхідно ввести функцію іншої природи, яка на перший погляд t більш абстрактною, ніж такі величини, як напруженість електричного чи магнітного полів. Цю функцію називають хвильовою і позначають символом ψ(псі-функція).
Таким чином, квантова механіка має статистичний характер, і за допомогою хвильової функції ψ визначається тільки ймовірність виявлення мікрочастинки в різних точках простору. Функція ψ має задовольняти умову нормування
Рівняння Шредінгера для руху частинок у вільному просторі, в якому відсутні силові поля, має вигляд
де - маса частинки;
- оператор Лапласа.
Для випадку руху частинок у потенціальних силових полях рівняння Шредінгера має вигляд
Рівняння Шредінгера для виконання принципу суперпозиції є лінійним і однорідним відносно функції ψ.
Принцип суперпозиції у квантовій механіці відіграє більш фундаментальну роль, ніж в електродинаміці. Він виражає саму можливість квантово-механічного опису та можливість фізичної інтерпретації результатів квантової механіки.
Особливе значення у квантовій механіці мають стаціонарні стани, за яких усі спостережувані фізичні параметри не змінюються з часом. Сама функція ψ до таких параметрів не належить. Не повинні змінюватися з часом тільки фізично спостережувані величини, які можуть бути утворені з ψ за правилами квантової механіки.
Хвильову функцію будь-якого стаціонарного стану однієї частинки можна подати в такому вигляді:
для енергії в стаціонарному стані одержимо рівняння
У рівняння (12.17) час не входить, і воно називається рівнянням Шредінгера для стаціонарних станів. Відносно потенціальної функції U(r), щовходить у рівняння (12.17), повністю залишаються ті ж зауваження, які були зроблені для рівняння (12.15). Функція U(r) визначається так, наче ніяких хвильових властивостей частинка не має.
Рівняння Шредінгера подібно до законів Ньютона в механіці - це не результат теоретичних висновків, а узагальнення великої кількості експериментальних даних, одержаних при вивченні мікросвіту. Справедливість рівняння Шредінгера підтверджується спільними з експериментальними даними висновками, зробленими під час його розв'язування в конкретних задачах.
Частинка в нескінченно глибокій одновимірній потенціальній ямі
Розглянемо застосування рівняння Шредінгера до розв'язування задач, які деякою мірою наближено моделюють рух електрона в атомі, коливання атомів у молекулах та ін. Нехай частинка рухається в нескінченно глибокій потенціальній ямі. Графічно такий випадок можна подати за допомогою рис. 12.4, де зображено залежність потенціальної функції и(х).Для одновимірної задачі стаціонарне рівняння Шредінгера (12.17) матиме вигляд
Тоді розв'язок (12.19) можна записати у вигляді
Число n, яке визначає вигляд хвильової функції і енергію частинки в стані, якому відповідає ця хвильова функція, називається головним квантовим числом системи.
Формула (12.24) показує, що існує деяка мінімальна, не рівна нулю енергія
яка відповідає основному стану руху частинок. Хвильова функція цього стану
у жодній точці всередині ями в нуль не перетворюється. Ця властивість хвильової функції основного стану має загальний характер, а саме: хвильова функція основного стану не перетворюється в нуль всередині області, що розглядається, може перетворюватись в нуль тільки на її межах.
Педагогічна діяльність і можливості вивчення фундаментальних експериментів з фізики.