Но есть вопиющее исключение из этого рога изобилия учебных программ: онлайн-классы физики, которые позволяют учащимся участвовать в реальном физическом эксперименте. В то время как отличные онлайн-сайты, такие как Phet Interactive Simulations, разработали виртуальные лаборатории, имитирующие лабораторную среду, ничто не может заменить настоящие живые эксперименты.В Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США мы разработали программное обеспечение для эксперимента, который можно наблюдать и контролировать из любой точки мира.Пользователь может управлять экспериментом с помощью набора элементов управления, показанных в левой части экрана, и наблюдать за воздействием на устройство в PPPL, используя видео веб-потока, показанное справа.
Этот «эксперимент с дистанционным тлеющим разрядом (RGDX)» состоит из трех основных компонентов:Прямая трансляция видео с постоянным наблюдением за экспериментальным устройством, размещенным в PPPL.Набор онлайн-элементов управления.Информация, объясняющая, что пользователь наблюдает и контролирует, а также более подробные ресурсы, посвященные плазме и ее использованию.
RGDX состоит из полой стеклянной трубки с воздухом, находящимся под вакуумом. Подача напряжения до 2000 В вызывает внутри тлеющий разряд. Пользователь может контролировать давление внутри трубки, напряжение, подаваемое на плазму, и силу электромагнита, окружающего трубку. Пользователи проходят этапы, которые постепенно повышают уровень их вовлеченности и знакомят их с новыми физическими концепциями и темами.
Если пользователя интересует физика, лежащая в основе напряжений, давлений и магнитов, по каждой теме даются дополнительные пояснения.Аудитория RGDX может варьироваться от тех, кто просто заинтересован в управлении физическим устройством издалека, до студентов или аспирантов, которые хотят изучать такие явления, как нестабильность в плазме или физику, лежащую в основе напряжений пробоя плазмы.
RGDX можно использовать как новый экспериментальный компонент онлайн-курса или очного курса физики, а программное обеспечение можно адаптировать к широкому спектру экспериментов.
