В начало
Молекулярная физика
в лаборатории

экспериментальной физики ФФ НГУ
Научный руководитель: Александр Степанович Золкин E-mail: zolkin@phys.nsu.ru
к.ф.-м.н., доцент кафедры общей физики НГУ

Цели и задачи

Цель факультативного курса "Молекулярная физика" - углублённое изучение физических явлений молеку-лярной физики. Темы курсовых работ взаимосвязаны с лекционным курсом, который читается студентам - фи-зикам во втором семестре. Занятия помогают лучше подготовиться к семинарским занятиям по основам теории, к занятиям на практикуме и экзаменам по молекулярной физике. Основная идея данного курса заключается в развитии лабораторных работ на молекулярном практикуме.

Студенты учатся создавать, совершенствовать экспериментальные установки, планировать и проводить экс-периментальные исследования, писать научные отчёты. Тема курсовой работы может полностью соответство-вать теме лабораторной работы на молекулярном практикуме, но задачи, которые студент решает в процессе исследования, существенно различаются. Они отличаются глубиной и, как правило, оригинальны.

Например, в работе "Исследование вязкости жидкости методом Стокса" студенты сделали оптическую ре-гистрацию интервалов времени. Одна группа студентов применила осциллограф для регистрации сигналов, другая - компьютер. Ребята разработали электронную схему для определения временных интервалов (консуль-тировал к..ф.-м.н. В.Я.Савкин - руководитель факультатива "Электроника"), подробно изучили новый тип ос-циллографа, написали программу для расчёта вязкости на компьютере и провели подробные исследования. Ре-зультаты получились замечательные. Студенты выступили на студенческих конференциях физического фа-культета и заняли призовые места. Доклады получили максимальные оценки жюри. Этот пример показывает, что важен подход к решению курсовой работы, а не "выйгрышная" тема исследования.

В работе "Исследование поверхностного натяжения жидкостей" студенты приняли участие в создании но-вой установки, которая рекомендована заменить установку на молекулярном практикуме. Усовершенствовали генератор волн, сделали устройство контроля его частоты колебаний. Особой проблемой оказался источник освещения, который был исследован и усовершенствован. В процессе работы появились новые идеи, которые позволили с высоким качеством провести дополнительные исследования. Например, исследовано явление взаимодействия волны с границей озера (с берегом) в зависимости от угла наклона берега; исследована зави-симость поверхностного натяжения от температуры и концентрации солей. В результате студенты, решившие понять сущность поверхностного натяжения, лучше подготовились к экзаменам.

Особый интерес представляет факультатив для студентов решивших изучать науки близко связанные с мо-лекулярной физикой. Одна группа студентов пожелала заниматься физикой ударных волн. Естественно было предложить выполнить курсовую работу по этой теме. Консультировал профессор А.Васильев из института гидродинамики СО РАН. Студенты не ожидали: насколько объёмна и интересна тема для фундаментальных и прикладных исследований. Результаты таких курсовых работ могут быть использованы последующими студен-тами. Им будет проще и интереснее подступиться к такой сложной теме как "Физика ударных волн" на лабора-торном практикуме. У них появится возможность продвинуться дальше.

Глубже изучить лабораторную работу "Методы получения и измерения вакуума" полезно подавляющему количеству студентов физиков. Тема работы полностью соответствует лабораторной работе на практикуме. Сегодня вакуумные технологии широко используются в различных областях деятельности: электронная про-мышленность, металлургическая, пищевая, деревообрабатывающая, фармацевтическая и т.д. То, что знания основ вакуумной физики необходимо в научных исследованиях даже не обсуждается: это действительно понят-но и очевидно.

В начале, при изучении методов измерения и получения вакуума студенты уделяют особое внимание теорети-ческой части. Первая курсовая работа может быть обзорной с небольшим экспериментом. Работа в следующем семестре выполняется более осознанно и целенаправленно. Можно исследовать любой метод измерения или получения вакуума. Важно уделить внимание особенностям процесса измерения, физическому явлению, лежа-щему в основе работы: проявить интерес к физике, ради которой студент пришёл на физический факультет. Ценность выполненных работ по этому направлению заключается в том, что студенты создают эксперимен-тальные установки (развивают экспериментальную базу университета), участвуют в создании методических пособий. В одной из работ студенты полностью подготовили бустерный насос к работе и исследовали его рабо-чие характеристики, в другой - собрали и исследовали вауумную установку для работы с ионными пучками и синтеза тонких плёнок, в третьей - подготовили обзорные материалы.

В начало