|
Conference publicationsAbstractsXVI conferenceComputer modelling of electronic density of atomРоссия, 141800, Московская область, г. Дмитров, ул. Махалина, 15 Россия, 141800, Московская область, г. Дмитров, ул.Школьная, 11 1 pp. (accepted)Высокие технологии (Hi-Tech), в частности, нанотехнологии, во многом основаны на представлениях квантовой механики. Для работы в этих областях нужны соответствующие специалисты. Между тем пока нельзя утверждать, что вузовское образование вполне справляется с подготовкой таких специалистов. Ясно также, что основы такого образования должны закладываться ещё в школе[1]. Квантовая механика даёт только информацию о вероятности найти электрон в той или иной области в окрестности ядра. Эта вероятность даётся квадратом модуля волновой функции ψ, которую можно найти, решая уравнение Шредингера. Пространственный вид квадрата модуля волновой функции определяет характер межатомного взаимодействия и даёт важную информацию о возможных химических свойствах атома. Помочь создать наглядный образ квадрата модуля волновой функции атома в процессе обучения школьников и студентов могла бы компьютерная трёхмерная модель. Нельзя сказать, чтобы в образовательном процессе таких компьютерных моделей до сих пор не было, см., например, CD «Открытая физика» [2]. Проблема заключается в том, чтобы компьютерная модель была адекватной, наглядной и простой для понимания и управления с тем, чтобы её могли использовать школьные учителя (в первую очередь) и преподаватели вузов в учебном процессе. Исходными данными в данной работе являются приведённые в учебниках по квантовой механике выражения для волновой функции ψ атома водорода и других простейших атомных объектов и квадрата её модуля │ψ│2. Компьютерное моделирование осуществлялось на языке Delphi 7 c использованием открытой графической библиотеки Open GL. Трёхмерная модель позволяла рассматривать и анализировать плотность электронного облака для атома водорода при различных значениях квантовых чисел n, l и mz. Доступны профили сечения плотности электронного облака плоскостью, а также пошаговое построение этой плотности. Наглядность и простота модели вполне удовлетворительны. Компьютерная модель с успехом апробирована на занятиях по физике в школе и при изучении соответствующего раздела квантовой механики в университете.
Литература. 1. Гребёнкин М.Ф., Лобова Л.П. Нанотехнологии и школьное образование // Прикладная информатика, №2(14), 2008, стр.17-23. 2. www.phisicon.ru |
