Читать онлайн «Экспериментальные методы исследования колебательно-волновых процессов с использованием компьютерных технологий»

Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Национальный проект «Образование» Инновационная образовательная программа ННГУ. Образовательно-научный центр «Информационно-телекоммуникационные системы: физические основы и математическое обеспечение» Степанов Н. С. , Услугин Н. Ф. , Казарин П. В. Экспериментальные методы исследования колебательно- волновых процессов с использованием компьютерных технологий Учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Новые подходы к проблемам генерации, обработки, передачи, хранения, защиты информации и их применения» Нижний Новгород 2007  Учебно-методические материалы подготовлены в рамках инновационной образовательной программы ННГУ: Образовательно- научный центр «Информационно-телекоммуникационные системы: физические основы и математическое обеспечение» Степанов Н. С. , Услугин Н. Ф. , Казарин П. В. Экспериментальные методы исследования колебательно-волновых процессов с использованием компьютерных технологий. Учебно- методический материал по программе повышения квалификации «Новые подходы к проблемам генерации, обработки, передачи, хранения, защиты информации и их применения». Нижний Новгород, 2007, 82 с. Работа посвящена описанию разработок Центра физических демонстраций ННГУ, предназначенных для проведения ряда экспериментов по физике колебаний и волн с применением компьютерных технологий. В частности, эти установки позволяют наглядно продемонстрировать особенности динамики колебательных процессов в линейном и нелинейном контурах, закономерности отражения света от различных материалов, а также эффект Доплера и нелинейную трансформацию волн на примере поверхностных волн на мелкой воде. В описываемых опытах компьютер использовался как для оперативной обработки результатов измерений в реальном времени (что особенно важно в условиях лекционной аудитории), так и в качестве «виртуального» прибора, заменяющего генераторы соответствующих колебаний, различные анализаторы, электронные осциллографы и. т. д. © авторский коллектив 2  ВВЕДЕНИЕ Широкое и разнообразное применение компьютерных технологий в учебном процессе в последнее время характерно для многих вузов России и за рубежом, в том числе при проведении лабораторных занятий и в лекционных демонстрационных опытах по курсу общей физики. Хорошие результаты, в частности, дает использование средств multimedia, когда одновременно задействованы и заранее заснятые натурные эксперименты и текстовая информация и голосовое сопровождение. Более того, в связи с известными трудностями оснащения учебных лабораторий современным (обычно достаточно дорогостоящим и дефицитным) оборудованием и измерительными приборами, нередко наблюдается даже определенная тенденция к замене реального физического эксперимента его компьютерным моделированием, что в принципе, дает значительную экономию и в затрачиваемых средствах, и во времени наблюдения соответствующих явлений.