МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ РЕЛЯТИВИСТКИХ ЭФФЕКТОВ ПУТЕМ РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЯ КЛЕЙНА-ГОРДОНА НА КУРСЕ КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА

Abstract

В статье изложены результаты изучения уравнения Клейна-Гордона (вывод уравнения, физический смысл его результатов) на курсе квантовая механика для студентов бакалавриата. Показано, что с педагогической точки зрения, уравнение Клейна-Гордона имеет несколько важных следствий. Изложены основные способы вывода уравнения, способа его решений и физические выводы, необходимые для более глубокого освоения физики. При этом обращается внимание на методы разделения переменных, где уравнение может быть разделено на пространственную и временную составляющие в связи с наличием определенной симметрии изучаемой системы. Отмечено, что система компьютерной алгебры Mathematica является подходящим средством решения уравнения Клейна-Гордона при рассмотрении ряда конкретных задач. Обращено внимание на выбор объектов исследования и способы их представления студенческой аудитории. Проведенные учебные занятия дали студентам глубокое и многогранное понимание ключевых принципов современной физики и можно считать, что они вооружают их фундаментальными знаниями, необходимыми для дальнейшего изучения продвинутой теоретической и экспериментальной физики.