Sáng kiến kinh nghiệm phương pháp số trong vật lý

PHƯƠNG PHÁP SỐ TRONG VẬT LÝ Chương Giới thiệu trời, bạn - người giáo viên gương mẫu, lực – cảm thấy ừa hoàn thành xong giảng Con Lắc Đơn Bạn tự tin hỏi lớp : n hay có muốn hỏi thêm học hôm không ? bạn chuẩn bị « khăn gói » Chợt cậu học sinh lém lỉnh u: ưa thầy (cô), biên độ dao động lắc lớn 10 độ g xảy ? gừng Chưa biết phải trả lời cậu bé lém lỉnh lại tiếp tục « a không khảo sát tượng dao động với biên độ bất kì, mà giới biên độ nhỏ 10 độ ? Bạn cảm thấy nóng lan tỏa khắp người ; trán chí rịn i Vẫn bâng khuâng lời giải đáp hợp lý « cậu bé lại tiếp tục… « thách đố » : hầy (cô) ơi, lắc từ từ dừng lại ? Vậy, phải giải tượng ? Chúng ta để khảo sát ển động lắc … ên đưa số cách lý giải để thuyết phục học sinh ên lại tránh né câu trả lời lý « phức tạp, ông em chưa thể giải »,… tượng phức tạp ! Có 1001 cách để đưa câu không xác Qua ngày hôm ấy, học sinh quên inh nhớ nhỏ 10 độ áp số t lý phổ thông phần lớn đại học thường gói ghém kiện lý tưởng : không ma sát, hao phí ; không bị tác động môi ài ;… Với điều kiện này, toán thường có lời giải đẹp Trong hất định, lời giải toán dùng để giải thích anh với độ xác cao n tượng tự nhiên phức tạp Con lắc đơn ví dụ án thực tế, xét đầy đủ tác động lên hệ, khó Thông trường hợp vậy, giải theo kiểu truyền thống (biến đạo hàm, vi phân,…) với ý đồ tìm kiếm kết dạng biểu thức c ố « phao cứu sinh » trường hợp ố không cho kết xác (biểu thức) mà cho nghiệm gần Nghiệm số thu gần với nghiệm xác (nghĩa a tối ưu điều kiện phương pháp sử dụng ọng ! ộ cao, phương pháp số chứng tỏ vai trò quan trọng nói trên, muốn khảo sát tượng sát với chất uộc phải xét đến nhiều yếu tố tác động lên tượng áp số sử dụng lợi tốc độ tính toán nhanh máy tính để thực tính khoảng thời gian đó, trước đưa lời giải ơng pháp số tiếng, sử dụng chủ yếu chuyên cứu, ví dụ FDTD (Finite Difference in Time Domain), FEM t Method), Monté Carlo, phương pháp Moment,… giới phát triển phần mềm mô cấu trúc-hệ, nghệ nano, truyền sóng điện từ,… dựa FDTD FEM Giá thay đổi vào khoảng vài ngàn vài chục ngàn USD ề loạt viết phương pháp số vật lý n chia sẻ số kinh nghiệm với bạn lĩnh vực phương pháp t giới thiệu phương pháp số đơn giản từ từ xoáy tuyệt đối giáo án giảng dạy chương-mục mang tính chất chia sẻ kinh nghiệm, vậy, không tuân mực câu từ, cách xưng hô, diễn đạt giống giáo án tham khảo lại chúng tôi, người đọc, thu lợi ích từ viết p số bạn ? ua viết, bạn hiểu : số phương pháp số thông dụng ng pháp FDTD, đặc biệt sử dụng để nghiên cứu tượng điện từ ng ài có Bonus nho nhỏ: bạn học cách sử dụng Matlab, học rong ngôn ngữ lập trình Fortran, C thông qua trình viết code để toán bạn sinh viên đại học sau đại học phương pháp số ích cho bạn nhiều tính toán, nghiên cứu n Bởi kiến thức lập trình tính toán giảng yên suốt viết tớ cần phải có điều kiện để theo dõi cậu ? : toán học khá, để hiểu phép toán viết há » có nghĩa cậu hiểu cộng trừ nhân chia, đạo hàm, tích phân, hân,… Cậu không cần thiết phải người xuất sắc toán vật lý tốt Trình độ lớp 10, 11, 12 theo dõi ài viết Tuy nhiên, khuyến khích trình độ đại học với hiểu biết tốt ơ-Nhiệt-Điện-Quang phải có máy tính tốt (Windows/Linux ổn cả) để viết y chương trình tính toán phải cài đặt số phần mềm cần thiết mà dùng Có thể ab, Maple, Mathematica ; Fortran, C tương tự đâu phần mềm ? hục ngàn (DVD) để mua cracked Chú ý, tớ không khuyến n mềm lậu phạm pháp Tuy nhiên, vì… à… mà thôi, vấn tự hiểu mà Fortran, C download miễn phí từ internet, a trả tiền Tuy nhiên, cậu cách hay cách khác phần mềm tốt Việt download cài đặt Fortran, C chương sau ỏi câu hơi… riêng tư : để liên lạc, trao đổi với cậu có át sinh ? ơn cậu ! Đây chuyện tớ muốn nói trước kết thúc chương Tên tớ Quỳnh, nick diễn đàn tranquynh, email oo.fr Trong trường hợp thắc mắc, góp ý, xin bạn vui lòng liên email trên, trực tiếp nhắn tin vào tài khoản diễn đàn Xin cảm ơn ! BONUS Giới thiệu số hình ảnh mô FDTD Một điều làm được… ưởng Photonic Crystal