Учебный компьютерный имитационный эксперимент «Визуализация в реальном времени квантовой интерференции одиночных молекул»


https://doi.org/10.21686/1818-4243-2015-3(110-110-114

Полный текст:


Аннотация

Принимая участие в организованной проектной деятельности, студенты технического университета создают виртуальные физические лаборатории. В статье приводится пример проектной разработки, связанной с имитационным компьютерным моделированием и визуализацией одного из удивительных проявлений реальности – квантовой интерференции частиц. В качестве прототипа для моделирования послужил реальный эксперимент с тяжелыми органическими молекулами флуоресцентных красителей. Студенческая программная разработка может быть использована в информационном пространстве системы открытого образования. 


Об авторах

А. В. Баранов
Новосибирский государственный технический университет
Россия

кафедра общей физики

к.ф.-м.н, доцент

Тел.:(8383) 346-06-77

www.nstu.ru



Е. Н. Волохович
Новосибирский государственный технический университет
Россия

факультет прикладной математики и информатики

студент

Тел.: (8383) 346-37-54

www.nstu.ru



К. А. Медведева
Новосибирский государственный технический университет
Россия

факультет прикладной математики и информатики

студент

Тел.:(8383) 346-37-54

www.nstu.ru



Д. В. Степин
Новосибирский государственный технический университет
Россия

факультет прикладной математики и информатики

студент

Тел.: (8383) 346-37-54

www.nstu.ru



Список литературы

1. Андреев В.В., Ткаченко М.С., Умнов А.М. Программная среда для разработки виртуальных физических установок и проведения вычислительного эксперимента // Открытое образование. – 2009. – № 6. – С. 37–43.

2. Баранов А.В. Виртуальные проекты и проблемнодеятельностный подход при обучении физике в техническом университете // Физическое образование в вузах. – 2012. – т. 18, в .4. – С. 90–96.

3. Баранов А.В. Метод виртуальных проектов при изучении основ квантовой механики в техническом университете // Физическое образование в вузах. – 2010. – т. 16, В. 4. – С. 26–34.

4. Баранов А.В. , Борыняк Л.А., Заковряшина О.В. Виртуальные проекты студентов в физическом лабораторном практикуме профильного лицея // Открытое и дистанционное образование. – 2014. – № 2 (54). – С. 40–44.

5. Баранов А.В. Проектная разработка виртуальных лабораторных работ по физике для электронной среды обучения. – Единая образовательная среда: направления и перспективы развития электронного и дистанционного обучения: материалы IX Международной научно-практической конференции-выставки (Новосибирск, 22–24 сентября 2010 г). – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. С. 71–73.

6. Заковряшина О.В. Дидактические условия интеграции виртуального и натурного эксперимента // Физика в школе. – 2012. – № 7. – С. 23–29.

7. Бутиков Е.Н. Роль моделирования в обучении физике // Компьютерные инструменты в образовании. – 2002. – № 5. – С. 3–20.

8. Глазков В.В., Кондратьев А.С., Ляпцев А.В. Математическое моделирование при изучении физики // Физическое образование в вузах. – 2007. – Т. 13. – № 4. – С. 38–52.

9. Конкин Б.Б., Сафронов В.П. Интерактивная среда – инструмент современного обучения // Открытое образование. – 2011. – № 4. – С. 11–18.

10. Биберман Л.М., Сушкин Н.Г., Фабрикант В.А. // ДАН СССР. – 1949. – т. 66, №2. – С.185.

11. Jonsson C. Electron diffraction at multiple slits // Am. J. Phys. – 1974. – V.42. – P.4–11.

12. Juffmann T., et all. Real-time single-molecule imaging of quantum interference // Nature Nanotechnology. – 2012. – V.7, No7. – P.297–300.

13. Merli P. G., Missiroli G. F., and Pozzi G. On the statistical aspect of electron interference phenomena // 1976. – Am. J. Phys. – V.44, – P. 306–307.

14. Tonomura A., Endo J., Matsuda T., Kawasaki T., and Ezawa H. Demonstration of single-electron buildup of an interference pattern // Am. J. Phys. – 1989. – V.57. – P. 117–120.

15. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло в вычислительной математике: вводный курс / С.М.Ермаков. – СПб.: Невский Диалект; М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 192 с.

16. Толстик А.М. Применение метода Монте-Карло в учебном компьютерном эксперименте по физике // Информационные технологии. – 2001. – № 9. – С. 53–55.

17. Durstenfeld R. Algorithm 235: Random permutation // Communication of the ACM. – 1964. – V.7, №7. – P. 420.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Баранов А.В., Волохович Е.Н., Медведева К.А., Степин Д.В. Учебный компьютерный имитационный эксперимент «Визуализация в реальном времени квантовой интерференции одиночных молекул». Открытое образование. 2015;(3(110):110-114. https://doi.org/10.21686/1818-4243-2015-3(110-110-114

For citation: Baranov A.V., Volochovich E.N., Medvedeva K.A., Stepin D.V. EDUCATIONAL COMPUTER SIMULATION EXPERIMENT «REAL-TIME SINGLE-MOLECULE IMAGING OF QUANTUM INTERFERENCE». Open Education. 2015;(3(110):110-114. (In Russ.) https://doi.org/10.21686/1818-4243-2015-3(110-110-114

Просмотров: 312

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-4243 (Print)
ISSN 2079-5939 (Online)