3 семестр.
Тепловое излучение. Основные характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.
Законы излучения абсолютно черного тела (Стефана – Больцмана и Вина). Гипотеза и формула Планка для абсолютно черного тела.
Фотоны. Энергия, масса и импульс фотона.
Внешний фотоэффект. Вольтамперная характеристика фотоэффекта. Законы Столетова. Уравнение Эйнштейна.
Давление света.
Комптон – эффект и его объяснение.
Корпускулярно-волновой дуализм материи. Гипотеза де Бройля, ее экспериментальное подтверждение.
Волны де Бройля. Статистический смысл волн де Бройля, свойства волн.
Соотношения неопределенностей Гейзенберга, их физическое содержание.
Статистический смысл и свойства волновой функции. Уравнение Шредингера в стационарной форме, смысл входящих величин.
Частица в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме. Квантование энергии частицы. Собственные значения волновой функции.
Прохождение частиц через полубесконечный потенциальный барьер высотой U0 (E U0).
Прохождение частиц через полубесконечный потенциальный барьер высотой U0 (E U0).
Туннельный эффект. Коэффициент прозрачности барьера.
Квантово-механический осциллятор.
Модель атома Бора. Постулаты Бора. Спектр излучения атома водорода. Недостатки теории Бора. Опыт Франка – Герца.
Квантовомеханическая теория атома водорода. Уравнение Шредингера для атома водорода, анализ его решения. Собственные значения энергии электрона в атоме. Потенциал ионизации.
Квантование энергии, момента импульса и проекции момента импульса электрона в атоме водорода.
Кратность вырождения уровней энергий. Символика обозначения квантовых состояний.
Магнитные свойства атома. Спин электрона. Орбитальные и спиновые характеристики электрона в атоме. Опыт Штерна – Герлаха.
Полный набор квантовых чисел электронов в атоме, их физический смысл.
Спектр излучения атома водорода. Правила отбора квантовых чисел. Серии излучения атома водорода.
Символика обозначений квантовых состояний. Понятие о вырождении. Принцип Паули. Периодическая система Менделеева.
Магнитный момент атома. Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана.
Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое излучение. Закон Мозли.
Молекулы. Энергия молекул. Молекулярные спектры.
Физические принципы работы лазеров.
Твердое тело. Образование энергетических зон в твердом теле. Зона проводимости, валентная зона, запрещенная зона. Энергетическая схема твердого тела для металлов, полупроводников, диэлектриков.
Квантовая модель свободных электронов в металлах. Распределение электронов по энергиям. Уровень Ферми.
Функция Ферми – Дирака. Энергия Ферми. Понятие вырожденного и невырожденного электронного газа. Условие вырождения.
Плотность электронных состояний. Заполнение электронами энергетических зон. Энергия и уровень Ферми.
Элементы квантовой статистики. Нахождение числа электронов в заданном интервале энергий. Нахождение средних значений. Средняя энергия электронов в металле.
Электрическая проводимость твердых тел с точки зрения зонной теории. Металлы, полупроводники, диэлектрики.
Чистые полупроводники. Механизм проводимости. Зависимость проводимости от температуры.
Примесные полупроводники p-типа и n-типа. Механизмы проводимости. Зависимость проводимости от температуры.
Фотопроводимость полупроводников. Её закономерности.
Тепловые свойства твердых тел. Экспериментальная зависимость теплоёмкости твёрдых тел от температуры, её объяснение.
Теплоёмкость твердых тел. Закон Дюлонга – Пти, закон Дебая. Фононы.
Теплоемкость металлов вблизи T=0К.
Структура атомных ядер. Характеристики нуклонов. Символическая запись ядер.
Ядерные силы и их свойства. Дефект массы и энергия связи. Устойчивость ядер. Способы выделения энергии.
Закон радиоактивного распада. Постоянная распада, среднее время жизни ядра, период полураспада, активность.
Виды радиоактивного распада. ? – распад, схема распада, закономерности распада.
? – распад. Схемы ?+, ?- и К-захвата. Закономерности ? – распада.
Ядерные реакции, их закономерности. Реакции деления. Реакции синтеза. Энергетический выход реакции.
Тепловое излучение. Основные характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.
Законы излучения абсолютно черного тела (Стефана – Больцмана и Вина). Гипотеза и формула Планка для абсолютно черного тела.
Фотоны. Энергия, масса и импульс фотона.
Внешний фотоэффект. Вольтамперная характеристика фотоэффекта. Законы Столетова. Уравнение Эйнштейна.
Давление света.
Комптон – эффект и его объяснение.
Корпускулярно-волновой дуализм материи. Гипотеза де Бройля, ее экспериментальное подтверждение.
Волны де Бройля. Статистический смысл волн де Бройля, свойства волн.
Соотношения неопределенностей Гейзенберга, их физическое содержание.
Статистический смысл и свойства волновой функции. Уравнение Шредингера в стационарной форме, смысл входящих величин.
Частица в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме. Квантование энергии частицы. Собственные значения волновой функции.
Прохождение частиц через полубесконечный потенциальный барьер высотой U0 (E U0).
Прохождение частиц через полубесконечный потенциальный барьер высотой U0 (E U0).
Туннельный эффект. Коэффициент прозрачности барьера.
Квантово-механический осциллятор.
Модель атома Бора. Постулаты Бора. Спектр излучения атома водорода. Недостатки теории Бора. Опыт Франка – Герца.
Квантовомеханическая теория атома водорода. Уравнение Шредингера для атома водорода, анализ его решения. Собственные значения энергии электрона в атоме. Потенциал ионизации.
Квантование энергии, момента импульса и проекции момента импульса электрона в атоме водорода.
Кратность вырождения уровней энергий. Символика обозначения квантовых состояний.
Магнитные свойства атома. Спин электрона. Орбитальные и спиновые характеристики электрона в атоме. Опыт Штерна – Герлаха.
Полный набор квантовых чисел электронов в атоме, их физический смысл.
Спектр излучения атома водорода. Правила отбора квантовых чисел. Серии излучения атома водорода.
Символика обозначений квантовых состояний. Понятие о вырождении. Принцип Паули. Периодическая система Менделеева.
Магнитный момент атома. Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана.
Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое излучение. Закон Мозли.
Молекулы. Энергия молекул. Молекулярные спектры.
Физические принципы работы лазеров.
Твердое тело. Образование энергетических зон в твердом теле. Зона проводимости, валентная зона, запрещенная зона. Энергетическая схема твердого тела для металлов, полупроводников, диэлектриков.
Квантовая модель свободных электронов в металлах. Распределение электронов по энергиям. Уровень Ферми.
Функция Ферми – Дирака. Энергия Ферми. Понятие вырожденного и невырожденного электронного газа. Условие вырождения.
Плотность электронных состояний. Заполнение электронами энергетических зон. Энергия и уровень Ферми.
Элементы квантовой статистики. Нахождение числа электронов в заданном интервале энергий. Нахождение средних значений. Средняя энергия электронов в металле.
Электрическая проводимость твердых тел с точки зрения зонной теории. Металлы, полупроводники, диэлектрики.
Чистые полупроводники. Механизм проводимости. Зависимость проводимости от температуры.
Примесные полупроводники p-типа и n-типа. Механизмы проводимости. Зависимость проводимости от температуры.
Фотопроводимость полупроводников. Её закономерности.
Тепловые свойства твердых тел. Экспериментальная зависимость теплоёмкости твёрдых тел от температуры, её объяснение.
Теплоёмкость твердых тел. Закон Дюлонга – Пти, закон Дебая. Фононы.
Теплоемкость металлов вблизи T=0К.
Структура атомных ядер. Характеристики нуклонов. Символическая запись ядер.
Ядерные силы и их свойства. Дефект массы и энергия связи. Устойчивость ядер. Способы выделения энергии.
Закон радиоактивного распада. Постоянная распада, среднее время жизни ядра, период полураспада, активность.
Виды радиоактивного распада. ? – распад, схема распада, закономерности распада.
? – распад. Схемы ?+, ?- и К-захвата. Закономерности ? – распада.
Ядерные реакции, их закономерности. Реакции деления. Реакции синтеза. Энергетический выход реакции.