Д пед н., проф., зав каф фізики й методики викладання фізики зну



Сторінка78/120
Дата конвертації25.03.2020
Розмір2,02 Mb.
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   120
УДК 372.8.53 : 536

О. В. Школа,

кандидат педагогічних наук, доцент



О. Ю. Донєва,

магістр


(Бердянський державний

педагогічний університет)


ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ СТАЛОЇ БОЛЬЦМАНА
Постановка проблеми. Основним завданням сучасної вищої педагогічної школи є виховання творчої особистості, ґрунтовна й всебічна підготовка студентів до активної професійної діяльності. Важливого значення при цьому має вивчення майбутнім фахівцем фундаментальних фізичних теорій, до числа яких, безперечно, відносять і молекулярну фізику та термодинаміку. Без цієї наукової теорії формування в студентів найповнішого уявлення про сучасну фізичну картину світу неможливе. Молекулярна фізика і термодинаміка – це той розділ загальної фізики, на якому ґрунтується викладання низки курсів теоретичної фізики, зокрема таких, як статистична фізика, теорія твердого тіла, фізика конденсованих середовищ тощо, а також багатьох спеціальних курсів з більшості фізичних, інженерно-фізичних і технологічних спеціальностей. З успіхами молекулярної фізики, зокрема, нерозривно пов’язаний розвиток сучасної хімії, біології, нанофізики, біоніки, біоенергетики та ін.

У викладанні курсу загальної фізики особливе місце займає вивчення фізичної сутності фундаментальних фізичних констант. Такі сталі входять до рівнянь, що описують фундаментальні, основоположні закони природи та властивості матерії. Вони визначають точність, повноту та єдність наших уявлень про навколишнє середовище, виступаючи складовою теоретичних моделей реальних фізичних явищ і процесів. Завдяки фундаментальним константам можливі інваріантні відповідності між фізичними величинами, що вимірюються. Таким чином, вони можуть характеризувати безпосередньо вимірювані властивості матерії й фундаментальні сили природи, допомагаючи пояснювати поведінку будь-якої реальної фізичної системи як на мікроскопічному, так і на макроскопічному рівнях.

Завдяки широкому спектру функцiй у сучасній науцi, розкриття фізичної сутності фундаментальних констант формування виступає одним з визначальних структурних елементiв навчального процесу. Як відомо, адекватний вибір фізичних одиниць є однією з найважливіших передумов розв’язання будь-якої конкретної фізичної задачі. Тим більше, це твердження справедливе стосовно фундаментальних понять курсу загальної фізики. Під час викладання молекулярної фізики до таких фундаментальних констант можна віднести зокрема сталу Больцмана, яка визначає зв’язок між абсолютною температурою та середньою кінетичною енергією теплового руху молекул речовини. Ця стала відіграє велику роль у термометрії, процесах електромагнітного випромінювання, проходження електричного струму та багатьох інших галузях науки і техніки, де теплові явища мають принципове значення. Стала Больцмана входить до багатьох законів і формул сучасної науки: основне рівняння МКТ ідеального газу, рівняння Менделєєва-Клапейрона, розподіли Гіббса, Максвелла-Больцмана, енергії за ступенями вільності молекули; формула Больцмана та ін. Експериментально сталу Больцмана можна визначити за допомогою розподілу Больцмана, закону теплового випромінювання Планка, з означення абсолютної температури та інших фізичних сталих. Проте її вимірювання в рамках навчального фізичного експерименту педагогічного вишу супроводжується певними труднощами, серед яких сучасна нестача належного обладнання є найголовнішою, що й обумовило актуальність нашого дослідження.




Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   120


База даних захищена авторським правом ©pedagogi.org 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка