引入Mathematica开展原子核物理中α衰变势垒隧穿模型教学的探索

• 作者: 亓鹏 刘健 刘超卓 张立红 王殿生
• 来源期刊: 大学物理
• 学科: 物理学
• 关键词: α衰变 势垒隧穿 半衰期 Mathematica
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 教学研究
• 页码范围: 5-11
• 页数: 7页
• 分类号: O571.32+1
• 字数: 5086字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16854/j.cnki.1000-0712.2017.11.002

摘要

原子核物理中α衰变是典型的量子隧道效应,势垒隧穿模型能够很好地解释α衰变的实验规律,包含了丰富的物理思想和巧妙的数学处理方法.但势垒隧穿理论模型的数学推导和计算复杂,为了避开繁琐的数学计算,直观地体现物理思想,引入Mathematica数学软件来开展α衰变势垒隧穿模型的教学.通过Mathematica软件强大的符号和数值计算功能,良好的人机交互性,可以方便地完成复杂的数学推导和数值计算,形象地给出不同势垒的理论计算结果,动态展示出α衰变势垒隧穿的物理图像.在核物理教学中引人数学软件,可有效地提高课堂教学的效率,培养学生自主学习能力,提升教学效果.