nguphysСибирский физический журналSIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS2541-9447Новосибирский государственный университет10.25205/2541-9447-2024-19-4-95-105nguphys-370Research ArticleУЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИEDUCATIONAL AND METHODICAL PROVISION OF TEACHING OF PHYSICSЭмиссионные атомные спектры. Индивидуализированные компьютерные симуляции лабораторных работEmission Atomic Spectra. Customised Computer Modelling of Laboratory Exerciseshttps://orcid.org/0000-0001-9096-4599ЗаикинА. Д.ZaikinA. D.

Андрей Дмитриевич Заикин, кандидат технических наук, доцент

Новосибирск

Andrey D. Zaikin, Candidate of Science (Technical), Associate Professor

Novosibirsk

zaikin@pitf.ftf.nstu.ruЗаикинА. А.ZaikinA. A.

Артем Андреевич Заикин, независимый исследователь

Потсдам

Artem Zaikin, Independent researcher

Potsdam

pitf.nstu@yandex.ruНовосибирский государственный технический университетРоссияNovosibirsk State Technical UniversityRussian Federation20242502202519495105Copyright © Заикин А.Д., Заикин А.А., 20252025Заикин А.Д., Заикин А.А.Zaikin A.D., Zaikin A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nguphys.elpub.ru/jour/article/view/370

   Представлен опыт создания и эксплуатации компьютерных симуляций лабораторных работ по атомной физике. Конкретная предметная область работы – эмиссионные атомные спектры. Базовый компонент каждой лабораторной работы – компьютерный симулятор спектрографа, формирующий на экране монитора линейчатые спектры атомов. В основе симулятора лежит преобразование длины волны излучения в триплет RGB. Набор параметров установки и условий эксперимента уникален для каждого студента, выполняющего лабораторную работу на симуляторе. Индивидуализированные параметры, хранящиеся в Google-таблицах, передаются в html-шаблон лабораторной работы посредством сервиса скриптов приложений Google Apps. Индивидуализация параметров симулятора стимулирует студента к самостоятельной работе.

   This paper presents the experience of developing and utilizing computer simulations for student laboratory assignments in atomic physics, specifically focusing on emission atomic spectra. The fundamental component of each laboratory assignment is a computer simulator of a spectrograph, which displays atomic line spectra on the monitor screen. The simulator operates by converting the wavelength of radiation into an RGB triplet. The configuration of setup parameters and experimental conditions is unique to each student conducting the laboratory assignment using the simulator. Individualized parameters, stored in Google Sheets, are transferred to the HTML template of the laboratory assignment via the Google Apps Scripts service. This individualization of simulator parameters serves to encourage students to engage in independent work.

спектрографлабораторная работасимуляторскрипт Google Appsspectrographlaboratory worksimulatorGoogle Apps scriptReferencesЗаикин А. Д., Суханов И. И. Индивидуализированные компьютерные симуляции лабораторных работ по физике // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 2. С. 94–104. DOI: 10.25205/2541-9447-2021-16-2-94-104Zaikin A. D., Suhanov I. I. The Physics Laboratory Works – Individualized Computer Simulations. Siberian Journal of Physics, 2021, vol. 16, no. 2, pp. 94–104. (in Russ.) DOI: 10.25205/2541-9447-2021-16-2-94-104Иванова Н. А., Киврина Н. К., Клячин Н. А., Маркун Ф. Н. Лабораторный практикум «Спектры атомов и молекул». М.: НИЯУ МИФИ, 2012. 124 с.Ivanova N. A., Kivrina N. K., Klyachin N. A., Markun F. N. Laboratornyi praktikum «Spektry atomov i molekul» [Laboratory workshop “Spectra of atoms and molecules”]. Moscow, NRNU MEPhI, 2012, 124 p. (in Russ.)Казаков В .В., Яценко А. С., Ковалев В. С., Казаков В. Г. Цифровая эмуляция спектрографа // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2011. Т. 9, №. 3. С. 30–36.Kazakov V. V., Yatsenko A. S., Kovalev V. S., Kazakov V. G. Digital spectrograph emulation. Vestnik NSU. Series: Information Technologies, 2011, vol. 9 (3), pp. 30–36.Smith T., Guild J. The C.I.E. colorimetric standards and their use // Transactions of the Optical Society, Volume 33, Issue 3, pp. 73–134 (1931). DOI: 10.1088/1475-4878/33/3/301Smith T., Guild J. The C.I.E. colorimetric standards and their use. Transactions of the Optical Society, 1931, vol. 33, iss. 3, pp. 73–134 (1931). DOI: 10.1088/1475-4878/33/3/301Казаков В. В., Казаков В. Г., Мешков О. И., Жумадилов К. Б. Научная и когнитивная графика в информационных системах по атомной спектроскопии // International Journal of Open Information Technologies. 2017. Т. 5, № 11. С. 6–14.Kazakov V. V., Kazakov V. G., Meshkov O. I., Zhumadilov K. B. Scientific and cognitive graphics in information systems on atomic spectroscopy. International Journal of Open Information Technologies, 2017, vol. 5, no. 11, pp. 6–14.Kazakov V. V., Kazakov V. G., Kovalev V. S., Meshkov O. I., Yatsenko A. S. Electronic structure of atoms: atomic spectroscopy information system // Physica Scripta. 2017. Vol. 92, no. 10. DOI: 10.1088/1402-4896/aa822eKazakov V. V., Kazakov V. G., Kovalev V. S., Meshkov O. I., Yatsenko A. S. Electronic structure of atoms: atomic spectroscopy information system. Physica Scripta, 2017, vol. 92, no. 10. DOI: 10.1088/1402-4896/aa822eЗайдель А. Н., Прокофьев В. К., Райский С. М., Славный В. А., Шрейдер Е. Я. Таблицы спектральных линий. М.: Наука, 1977. 798 с.Zaidel’ A. N., Prokof’ev V. K., Raiskii S. M., Slavnyi V. A., Shreider E. Ya. Tablitsy spektral’nykh linii [Tables of Spectral Lines]. Moskow, Nauka publ., 1977, 798 р. (in Russ.).Силькис Э. Г., Станкевич А. С., Шоненков А. В. Атлас спектров газоразрядной лампы ДВС-25 в диапазоне 320–1100 нм // Аналитика и контроль. 2017. Т. 21, № 2. С. 103–115. DOI: 10.15826/analitika.2017.21.2.003Silkis E. G., Stankevich A. S., Shonenkov A. V. Atlas spectrum of gas discharge DVS-25 lamp in the range of 320-1100 nm. Analytics and Control, 2017, vol. 21, no. 2, pp. 103–115 (in Russ.). DOI: 10.15826/analitika.2017.21.2.003Шпольский Э. В. Атомная физика: Учебник в 2 т. СПб.: Лань. 2022. Т. 1: Введение в атомную физику. 560 с.Shpolsky E. V. Atomic Physics: textbook. St. Petersburg, Lan publ., 2022, vol. 1: Introduction to Atomic Physics, 560 p. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.