2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение23.11.2016, 14:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
2226
ФТИ им. Иоффе СПб
Munin в сообщении #1171060 писал(а):
По части задач: может быть, их проще найти не в волновой механике (Шрёдингер, стандартный курс КМ в вузе), а в матричной механике
А это, IMHO, хорошая идея. Для перемножения матриц школьной математики с избытком, и задачки здесь придумываются, и соотношение неопределенности выводится ...

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение23.11.2016, 14:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
60658
Anton_Peplov

(Оффтоп)

Anton_Peplov в сообщении #1171116 писал(а):
Я сейчас другое делаю. Когда доделаю, приступлю к третьему.

Вот так всегда отговорки и устроены. Никто не мешает вам делать одно и другое вместе.

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение23.11.2016, 16:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
3710

(Оффтоп)

Munin в сообщении #1171133 писал(а):
Вот так всегда отговорки и устроены. Никто не мешает вам делать одно и другое вместе.
Можно. По очереди. По четным числам общая топология, по нечетным квантовая механика. Но мне вот прямо сейчас нравится все ресурсы времени и сил, выделенные на изучение точных наук, тратить на подчистку хвостов в общей топологии. Пока не подчищу до состояния "дальше уже какие-то глубины, в которые я не хочу забираться". И кто мне запретит?

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение24.11.2016, 15:00 


19/03/15
125
Ну уж за "рисовать, как в учебниках, целое число синусоид вокруг ядра" точно надо руки оторвать.
Хотя бы потому, что выбить это идиотическое понимание потом просто не возможно: легко влезает в мозг и оставляет впечатление быстрого понимания. Ложная интерпретация - великое зло! Лучше догматически $E=h\nu$, "картинки размазанных облаков" и тому подобное, но ни в коем случае не объяснения для домохозяек. В этом отношении известные серии "... for dummies" тоже несут зло человечеству :mrgreen: . Я бы сказал, что к написанию популярных и учебников надо относится к удвоенной-утроенной критикой-самокритикой. Судя по тому, как пишут всякие писатели, этим не пахнет, а скорее наоборот. Мусор плодится по нарастающей.

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение24.11.2016, 17:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
60658
maximav в сообщении #1171423 писал(а):
Ну уж за "рисовать, как в учебниках, целое число синусоид вокруг ядра" точно надо руки оторвать.

Если объяснить правильный смысл этих синусоид, например, показать состояние $m=l=n,$ и сказать, что у него есть фаза, то почему бы и нет?..

Одной из важных целей школьного курса КМ я считаю "дать ориентир", чтобы выпускники могли внятно и грамотно воспринимать всякие "квантовые слухи", с которыми они будут дальше сталкиваться в жизни: в новостях, в "научно"-популярных статьях и фильмах, в учебниках химии, на всяких картинках и карикатурах. Чтобы какая-то случайно увиденная "картинка с синусоидами вокруг ядра" воспринималась не как просто нечто дикое, противоречащее знаниям, или ещё хуже - вытесняющее их, - а как что-то вписанное в контекст, как "полуправда, которую говорят на сильно упрощённом уровне, но тут есть погрешности".

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение25.11.2016, 11:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
60658
Стандарт среднего (полного) общего образования по физике. Базовый уровень
Обязательный минимум содержания основных образовательных программ
    Цитата:
    Квантовая физика и элементы астрофизики

    Гипотеза Планка о квантах. Фотоэффект. Фотон. Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц. Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
    Планетарная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Лазеры.
    Модели строения атомного ядра. Ядерные силы. Дефект массы и энергия связи ядра. Ядерная энергетика. Влияние ионизирующей радиации на живые организмы. Доза излучения. Закон радиоактивного распада и его статистический характер. Элементарные частицы. Фундаментальные взаимодействия.
    Солнечная система. Звезды и источники их энергии. Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звезд. Галактика. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной. Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов.
    (Курсивом в тексте выделен материал, который подлежит изучению, но не включается в Требования к уровню подготовки выпускников.)

Стандарт среднего (полного) общего образования по физике. Профильный уровень
Обязательный минимум содержания основных образовательных программ
    Цитата:
    Квантовая физика

    Гипотеза М.Планка о квантах. Фотоэффект. Опыты А.Г.Столетова. Уравнение А.Эйнштейна для фотоэффекта. Фотон. Опыты П.Н.Лебедева и С.И.Вавилова.
    Планетарная модель атома. Квантовые постулаты Бора и линейчатые спектры. Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц. Дифракция электронов. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Спонтанное и вынужденное излучение света. Лазеры.
    Модели строения атомного ядра. Ядерные силы. Нуклонная модель ядра. Энергия связи ядра. Ядерные спектры. Ядерные реакции. Цепная реакция деления ядер. Ядерная энергетика. Термоядерный синтез. Радиоактивность. Дозиметрия. Закон радиоактивного распада. Статистический характер процессов в микромире. Элементарные частицы. Фундаментальные взаимодействия. Законы сохранения в микромире.
    Наблюдение и описание оптических спектров излучения и поглощения, фотоэффекта, радиоактивности; объяснение этих явлений на основе квантовых представлений о строении атома и атомного ядра.
    Проведение экспериментальных исследований явления фотоэффекта, линейчатых спектров.
    Объяснение устройства и принципа действия физических приборов и технических объектов: фотоэлемента, лазера, газоразрядного счетчика, камеры Вильсона, пузырьковой камеры.

В общем, всё грустно. Устаревшая модель Бора, и сразу после неё - ядерная физика, не являющаяся квантовой механикой. Максимум можно рассказать про "матричную механику": про уровни, переходы между ними, и т. д.

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение25.11.2016, 12:52 


19/03/15
125
Munin в сообщении #1171446 писал(а):
как "полуправда, которую говорят на сильно упрощённом уровне, но тут есть погрешности"
Вот в том то и дело, как мы прекрасно знаем, полуправда превращается в неправильную правду и дальше пошло-поехало. Идеал здесь не достижим, но вот осознавать, как нельзя давать объяснения и интерпретации, надо очень хорошо. Синусоида, для школьника, это некая точка движущаяся. Добавляем слова про, "что подробней под синусоидой понимается" и т.д. дальнейшие дообъяснения. В результате, от такой "башни вложенных полей" у ученика или домохозяйки останется то, что любой человек всегда в своем мозгу, в конце концов заключает как "мысль вчерне". А останется в точности "летающие шарики", "целое количество синусов" и т.п. Это и есть плохо. Картинки про электронные облака вполне хороши для первоначального вхождения в тему, но важно дать понять, что надо от движущихся предметов отказываться. В этом 1-е начало квантодинамики :lol:

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение25.11.2016, 20:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
60658
maximav в сообщении #1171587 писал(а):
но вот осознавать, как нельзя давать объяснения и интерпретации, надо очень хорошо.

Разумеется. Преподавателям. А школьников этому научить невозможно и не нужно.

Кроме того, не надо думать, что сколь угодно хорошим школьным рассказом мы убережём школьников от контактов с окружающим миром и квантовыми полубреднями, носящимися в информационном пространстве, особенно на всю последующую жизнь. Так что максимум можно постараться придать нужный курс, напутствуя их в самостоятельное плавание.

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение25.11.2016, 22:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
12481
Москва

(Оффтоп)

Munin в сообщении #1171691 писал(а):
Кроме того, не надо думать, что сколь угодно хорошим школьным рассказом мы убережём школьников от контактов с окружающим миром и квантовыми полубреднями, носящимися в информационном пространстве, особенно на всю последующую жизнь.

Подумал я тут и решился на серьезный, чисто мужской разговор с подрастающим сыном! Пусть уж лучше он от меня узнает всю правду о квантовой механике, чем от дружбанов в подворотне, распивая портвейн и слушая их похвальбы о победах над потенциальными ямами, как это было в моем детстве.

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение26.11.2016, 13:43 


19/03/15
125
Я, кстати, в связи с "облачками для детей", вспомнил как сдавал лабы по атомной физике. Показывает мне препод картинки в учебнике (кажется Шкловский): серые облачка, гантельки, восьмерки... черно-белые, как на фото. И спрашивает, откуда такие фотки? как их сделали? Я подумал: и вправду, как? ... фотоаппаратом...? И, к стыду своему, не разгадал загадку. А что в школе рассказывали, только синусоиды вокруг ядра и помню. Но как выше здесь увидел перечень нормативов для школьников, даже удивился. Неужели требуется, чтобы дети такие продвинутые были :lol: Надо же. Соотношение Гейзенберга даже. Вывод, надо все-таки в школе много-много и интересно пихать в головы. Только лучше будет. Но, с другой стороны, представлю себе какую-нибудь 10-11-классницу, которая в фейсбуках пропадает. И ужасаюсь... Гейзенберг и она !!

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантовая механика в школе
Сообщение26.11.2016, 14:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
60658
maximav в сообщении #1171809 писал(а):
Соотношение Гейзенберга даже. Вывод

Нет, что вы, без вывода!

maximav в сообщении #1171809 писал(а):
Показывает мне препод картинки в учебнике (кажется Шкловский): серые облачка, гантельки, восьмерки... черно-белые, как на фото. И спрашивает, откуда такие фотки? как их сделали? Я подумал: и вправду, как? ... фотоаппаратом...? И, к стыду своему, не разгадал загадку.

Нет, конечно, это просто иллюстрации, имитирующие фотографию. Настоящие "фотографии" атома получены совсем недавно: https://lenta.ru/news/2013/05/27/atom/ и т. п.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 26 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: Модераторы, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group