布拉格衍射实验的类比教学研究
2014-07-04廖坤山陈宏斌
淮北师范大学学报(自然科学版) 2014年4期
吕 蓬,廖坤山,陈宏斌
(华侨大学 信息科学与工程学院,福建 厦门 361021)
在我国高校物理类相关本科专业的课程设置中,近代物理实验是一门重要的学科基础课.该课程主要开设的实验项目涉及物理学中近现代发展起来的新理论、新技术,旨在让学生掌握对物理实验研究的新技术、新手段,加深对抽象近现代物理理论的理解,领略物理科学发展的脉络方向[1-2].在众多的实验项目中,利用布拉格衍射来研究晶体物质结构的实验是一项重要的技术,现已广泛应用于物理、材料、化工、医药、通信、食品、交通运输等领域[3-4].各高校在这种实验的开展中,要求各异,内容有多有少,但基本上都只采用X射线来进行布拉格衍射实验[5-7].该实验设备成本高,技术含量高,操作自动化程度高,实验过程快捷,反映现代实验技术自动化、微机化的研究特点,但从本科教学层面上讲,在某些方面也存在不足.比如:设备成本高,仪器数量很少,导致人机供求矛盾突出;仪器的微机自动控制程度高,导致学生实验过程中动手的参与度低;实验原理及过程较为抽象,不够形象具体,不便学生理解掌握等[8].为此,在研究晶体结构的布拉格衍射实验教学中,可以考虑利用微波来研究晶体模型结构的布拉格衍射规律[9].这两个实验可以进行同原理下的类比,各取所长,优势互补,有效激发学生兴趣,促进对抽象理论的理解,提高实验研究能力的培养.这种类比形式的实验教学方……
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