研究快速電子動量與動能的相對論關係虛擬仿真實驗是南華大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：研究快速電子動量與動能的相對論關係虛擬仿真實驗
- 課程負責人：饒益花
- 建設院校：南華大學
- 授課教師：管亮、杜丹、唐益群、詹孝貴
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
快速電子動量與動能的相對論關係實驗，屬於近代物理實驗範疇，通過快速電子動量和動能的測量研究其相對論關係，該實驗需要近距離接觸操作三個放射源，即Sr b放射源、Csγ放射源和Coγ放射源。放射源是高危儀器，長時間、近距離接觸會對人體造成損傷，基於這種擔憂，學生在實驗中不敢大膽探索，只想快速做完撤離；因長期暴露並操作輻射源，很難有老師主動承擔這個實驗的教學任務；而且快速電子看不見摸不著，就像操作黑匣子，沒有生動的物理現象；加上裝置昂貴，一般實驗室只購買幾台；這個實驗被淪為“貴族式”實驗。
利用3D仿真、三維動畫、HTML5、數學建模等技術構建了虛擬仿真實驗儀器，利用組件開發技術構建虛擬實驗場景和實驗過程，開發了“研究快速電子動量與動能的相對論關係虛擬仿真實驗”，構建三個沒有輻射傷害的仿真放射源，使老師教和學生學的過程中不再懼怕放射源輻射，學生可從容反覆進行實驗探索；而且運用動畫技術能直觀顯示快速粒子在磁場中的運動軌跡，使實驗生動形象，提升學生學習興趣；利用網路技術可大規模普及本仿真實驗，節省實驗成本。把“高危”實驗轉變為安全普及型常規教學實驗。
教學目標
1、知識目標
（1）掌握快速電子動量與動能的測量方法，快速電子能量修正方法，理解快速電子動量與動能符合相對論關係；
（2）了解半圓聚焦b磁譜儀結構和工作原理，體會實驗儀器設計的巧妙之處--實現快速電子動量、動能的同時測量；
（3）掌握最小二乘法進行數據擬合，學會用excel表作圖。
2、能力目標
（1）獨立實驗的能力—能正確使用實驗儀器，獨立完成實驗內容，撰寫合格的實驗報告，培養獨立實驗的能力；
（2）分析與研究的能力—分析實驗數據，研究快速電子動量動能的相對論關係，培養初步的分析與研究能力。
3、育人目標
（1）家國情懷教育；樹立“實踐是檢驗真理唯一標準”科學世界觀；
（2）感受物理實驗與信息技術、網路科技結合的魅力，獲得成就感，增強自信心，激發學習的興趣，培養積極向上的精神。
