Формування фундаментальних фізичних понять у студентів у процесі вивчення ефекту комптона

Abstract

У роботі розглядається формування фундаментальних фізичних понять у студентів технічних спеціальностей вузів у процесі вивчення теми «Ефект Комптона» розділу «Квантова оптика». Розроблено методику формування у студентів технічних спеціальностей вузів фундаментальних фізичних понять симетрія, відносність, ймовірність, електромагнітна взаємодія, фотон з точки зору сучасних фізичних теорій.

В работе рассматривается формирование фундаментальных физических понятий у студентов технических специальностей вузов в процессе изучения эффекта Комптона раздела «Квантовая оптика». Разработана методика формирования у студентов понятий «электромагнитное поле», «электромагнитное взаимодействие», «фотон» на основании фундаментальных физических понятий симметрии, относительности, вероятности из точки зрения современных физических теорий. В работе детально проанализировано физическую сущность электромагнитного излучения при изучении эффекта Комптона, раскрыто содержание фундаментальных понятий «электромагнитное поле», «электромагнитное взаимодействие», «фотон». Формирование фундаментальных физических понятий у студентов технических специальностей вузов в процессе изучения квантовой оптики и использование идей симметрии, относительности, вероятности, электромагнитного взаимодействия из точки зрения современных физических теорий не только структурирует учебный материал раздела, но и показывает познавательную продуктивность идей симметрии, относительности, вероятности, которые пронизывают всю современную физику. Данный подход позволяет студентам качественно усвоить границы применимости классической электромагнитной теории Максвелла и формирует новые идеи – величины, которые зависят от квадрата амплитуды волны, интерпретируются как величины, пропорциональные вероятности физического процесса. Применение разработанной методики способствует не только формированию понятий «электромагнитное поле», «электромагнитное взаимодействие», «фотон», но и создает условия для качественного усвоения студентами технических специальностей вузов содержания раздела «Квантовая оптика», структурирует учебный материал, демонстрирует познавательную производительность идей относительности, вероятности и симметрии в современной физической науке. Данный подход способствует разработке методики изучения атомной физики, физики твердого тела и физики атомного ядра и элементарных частиц для студентов технических специальностей вузов на основе фундаментальных физических понятий и принципов.

Formation of the fundamental physical notions during Compton effect study by university students of technical majors is considered. A methodology of formation of fundamental physical notions, namely symmetry, relativity, electromagnetic interaction, photon, on the basis of modern physical theories is elaborated.