Русский

Conference publications

Abstracts

XVI conference

Computer modelling of electronic density of atom

Lazarev A.V., Grebyonkin M.F., Lobova L.P.

Россия, 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



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533