Головна

Перелік питань, які виносяться на іспит

  1.  II. Деякі механізми нейросігнального взаємодії між особинами і популяціями палеоантропов
  2.  II. Деякі загальні поняття ендокринології
  3.  III. Деякі моменти роботи в Excel
  4.  IP 0,1) і індекс фізичного обсягу (IQ 0,1), які покажуть, як змінилися витрати на «стару і нову» споживчий кошик.
  5.  IV. деякі висновки
  6.  IV. ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДО ЗАЛІКУ
  7. " Чи не настане кінець світу до тих пір поки деякі племена з моєї умми не приєднається до мушрікам, і поки деякі племена з моєї умми не стануть поклонятися ідолам ".

ПРОГРАМА навчальної дисципліни «Фізика атомів і атомних явищ»

для спеціальностей 010701 - Фізика, 010801 - Радіофізика і електроніка

ЗМІСТ РОЗДІЛІВ ДИСЦИПЛІНИ

Розділ 1. Предмет і завдання атомної фізики, її місце серед інших фізичних наук. Мікросвіт. Масштаби. Експериментальні дані про будову атома. Серіальні закономірності в атомних спектрах, комбінаційний принцип Рітца, терми. Класична модель атома Томсона. Елементи класичної теорії електромагнітного випромінювання.

Розділ 2. Елементи квантової оптики. Кванти світла (фотони). Теплове випромінювання: класичний і квантово-механічний підхід. Фотоефект: його види та закони. Формула Ейнштейна. Тиск випромінювання. Поглинання випромінювання. Випромінювання Вавилова-Черенкова. Ефект Комптона.

Розділ 3. Досліди Резерфорда. Ядерна модель атома. Висновок формули Резерфорда для розсіювання a-частинок. Наслідки з дослідів Резерфорда. Експериментальна перевірка формули Резерфорда. Планетарна модель атома Резерфорда. Зіткнення частинок. Перетин розсіювання.

Розділ 4. Спектральні серії атома водню. Елементарна Борівська теорія атома водню. Постулати Бора. Експериментальне підтвердження дискретної структури енергетичних рівнів атомів, досліди Франка і Герца. Постулати бора водню. Спектральні серії водородоподобних систем. Недоліки теорії Бора.

Розділ 5.Частинки і хвилі. Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Гіпотеза де Бройля і її експериментальне підтвердження на прикладі дифракції електронів, атомів, нейтронів. Досліди Девіссона-Джермера і Томсона. Фазова і групова швидкості хвиль де Бройля. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга.

Розділ 6. Стан частинки в квантовій теорії. Хвильова функція і її статистичний зміст. Принцип суперпозиції. Оператори в квантовій механіці і їх властивості. Середні значення фізичних величин. Умова можливості одночасного вимірювання фізичних величин. Оператори найважливіших фізичних величин (координати, імпульсу, вектора імпульсу, моменту імпульсу, квадрата моменту імпульсу, проекції моменту імпульсу, кінетичної енергії, потенційної енергії, повної енергії). Власні значення і власні функції операторів.

Розділ 7. Тимчасове та стаціонарне рівняння Шредінгера. Квантування. Рівняння Шредінгера в операторної формі. Оператор Гамільтона. Визначення енергетичного спектру системи як завдання на власні значення оператора Гамільтона.

Деякі характерні задачі квантової механіки. Рух вільної частинки. Частка в одновимірної прямокутної потенційної ямі з нескінченно високими стінками. Одновимірна прямокутна потенційна яма зі стінками кінцевої висоти. Лінійний гармонійний осцилятор. Відображення і проходження крізь прямокутний потенційний поріг. Потенційний бар'єр кінцевої ширини. Тунельний ефект.

Розділ 8. Квантово-механічне опис атома водню. Рівняння Шредінгера для атома водню. Фізичний сенс квантових чисел. Поділ змінних. Кутове і радіальний розподіл електронної щільності. Енергетичний спектр. Оператори моменту імпульсу і проекції моменту імпульсу і їх власні значення. Правила відбору. Нормальний стан атома. Хвильові функції і розподіл щільності ймовірності. 1s-стан електрона в атомі водню.

Розділ 9. Квантування водородоподобних атомів. Кратність виродження енергетичних рівнів. Символіка станів електрона в атомі. Розподіл щільності ймовірності. Рівні і спектри лужних металів. Правила відбору та спектральні серії. Тонка структура спектральних ліній водородоподобних атомів.

Розділ 10. Орбітальні магнітний і механічний моменти. Спін і власний магнітний момент електрона. Експериментальне доказ існування спина, досліди Штерна і Герлаха. Повний момент імпульсу. Опис станів електрона в атомі за допомогою наборів квантових чисел. Спін-орбітальна взаємодія.

Розділ 11. Магнітні властивості атомів. Орбітальний, спіновий і повний магнітний моменти атома. Гіромагнітне ставлення і магнетон Бора. Атом у зовнішньому магнітному полі. Нормальний і аномальний ефекти Зеемана і ефект Пашена-Бака. Енергія атома в магнітному полі. Електронний парамагнітний резонанс (ЕПР) і його додатки.

Розділ 12. Системи тотожних частинок. Симетрія хвильових функцій. Бозони і ферміони. Багатоелектронні атоми. Загальні принципи опису багатоелектронного атома. Принцип Паулі і квантово-механічна формулювання принципу Паулі. Атомні оболонки і подоболочки. Електронна конфігурація. Сумарні орбітальний, спіновий і повний моменти багатоелектронного атома. LS (нормальна) і jj- зв'язку. Спектральні позначення і правила відбору. Заповнення електронних оболонок в атомах. Періодична система елементів Менделєєва. Електронна конфігурація та правила Хунда.

Розділ 13. Характеристичні рентгенівські спектри. Особливості характеристичних спектрів. Закон Мозлі. Особливості спектра поглинання. Тонка структура рентгенівських спектрів.

Розділ 14.Будова, властивості і спектри молекул. Іонний і ковалентний типи хімічного зв'язку. Види рухів в молекулі і типи молекулярних спектрів. Електронні спектри молекул і їх колебательно-обертальна структура. Класифікація електронних станів молекул. Правило відбору для електромагнітних переходів в двохатомних молекулах.

Розділ 15.Вимушене (індуковане) випромінювання. Оптичні квантові генератори (лазери). Найважливіші типи лазерів. Основні компоненти лазера. Властивості лазерного випромінювання.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Іродов І. Е. Квантова фізика. Основні закони. - М .: Лаб. баз. знань, 2001..

2. Матвєєв А. Н. Атомна фізика. - М .: Вища. школа, 1989.

3. Сивухин Д. В. Загальний курс фізики. Т.5. Атомна і ядерна фізика. М .: ФИЗМАТЛИТ; Вид-во МФТІ, 2002.

4. Шпольський Е. В. Атомна фізика. Тт. 1, 2. М .: Наука, 1984.

5. Савельєв І. В. Курс загальної фізики. Т.3: Квантова оптика, атомна фізика, фізика атомного ядра і елементарних частинок. - СПб .: Лань, 2006.

Перелік питань, які виносяться на іспит

1. Мікросвіт. Масштаби. Експериментальні дані про будову атома. Серіальні закономірності в атомних спектрах, комбінаційний принцип Рітца, терми.

2. Кванти світла (фотони). Теплове випромінювання: класичний і квантово-механічний підхід. Фотоефект: його види та закони. Формула Ейнштейна.

3. Гальмівний рентгенівське випромінювання. Тиск випромінювання. Поглинання випромінювання. Випромінювання Вавилова-Черенкова.

4. Ефект Комптона. Доказ неможливості поглинання фотона вільним елетронній і теоретичний висновок формули для комптонівського зсуву.

5. Досліди Резерфорда. Ядерна модель атома. Висновок формули Резерфорда для розсіювання a-частинок.

6. Наслідки з дослідів Резерфорда. Експериментальна перевірка формули Резерфорда. Планетарна модель атома Резерфорда. Ефективний переріз розсіювання.

7. Спектральні серії атома водню. Елементарна Борівська теорія атома водню. Постулати Бора.

8. Експериментальне підтвердження квантування енергетичних рівнів атомів, досліди Франка і Герца. Спектральні серії водородоподобних систем. Недоліки теорії Бора.

9. Частинки і хвилі. Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Гіпотеза де Бройля і її експериментальне підтвердження. Фазова і групова швидкості хвиль де Бройля.

10. Умова можливості одночасного вимірювання фізичних величин. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга.

11. Стан частинки в квантовій теорії. Хвильова функція і її статистичний зміст. Принцип суперпозиції.

12. Оператори в квантовій механіці і їх властивості. Власні значення і власні функції операторів.

13. Середні значення фізичних величин. Умова можливості одночасного вимірювання фізичних величин.

14. Оператори найважливіших фізичних величин (координати, імпульсу, вектора імпульсу, моменту імпульсу, квадрата моменту імпульсу).

15. Оператори найважливіших фізичних величин (проекції моменту імпульсу, кінетичної енергії, потенційної енергії, повної енергії).

16. Тимчасове і стаціонарне рівняння Шредінгера. Квантування. Рівняння Шредінгера в операторної формі. Оператор Гамільтона.

17. Визначення енергетичного спектру системи як завдання на власні значення оператора Гамільтона. Рух вільної частинки.

18. Частка в одновимірної прямокутної потенційної ямі з нескінченно високими стінками.

19. Одновимірна прямокутна потенційна яма зі стінками кінцевої висоти.

20. Лінійний гармонійний осцилятор.

21. Відображення і проходження крізь прямокутний потенційний бар'єр.

22. Потенційний бар'єр кінцевої ширини. Тунельний ефект.

23. Квантово-механічний опис атома водню. Поділ змінних. Квантові числа. Енергетичний спектр. Кутове і радіальний розподіл електронної щільності.

24. Оператори моменту імпульсу і проекції моменту імпульсу і їх власні значення. Правила відбору. 1s-стан електрона в атомі водню.

25. Квантування водородоподобних атомів. Кратність виродження енергетичних рівнів. Символіка станів електрона в атомі. Рівні і спектри лужних металів.

26. Правила відбору та спектральні серії водородоподобних атомів. Тонка структура спектральних ліній водородоподобних атомів.

27. Орбітальні магнітний і механічний моменти. Спін і власний магнітний момент електрона. Експериментальне підтвердження існування спина.

28. Повний момент імпульсу. Опис станів електрона в атомі за допомогою наборів квантових чисел. Спін-орбітальна взаємодія.

29. Магнітні властивості атомів. Орбітальний, спіновий і повний магнітний моменти атома. Досліди Штерна-Герлаха. Гіромагнітне ставлення і магнетон Бора.

30. Атом у зовнішньому магнітному полі. Нормальний і аномальний ефекти Зеемана і ефект Пашена-Бака. Електронний парамагнітний резонанс.

31. Принцип Паулі і заповнення електронних оболонок в багатоелектронних атомах. Атомні оболонки і подоболочки. Спектральні позначення і правила відбору.

32. Електронна конфігурація. Сумарні орбітальний, спіновий і повний моменти багатоелектронного атома. LS- і jj- зв'язку. Спектральні позначення і правила відбору.

33. Періодична система елементів Менделєєва. Електронна конфігурація та правила Хунда.

34. Особливості характеристичних рентгенівських спектрів. Закон Мозлі. Особливості спектра поглинання. Тонка структура рентгенівських спектрів.

35. Системи тотожних частинок. Симетрія хвильових функцій. Бозони і ферміони. Квантово-механічна формулювання принципу Паулі.

36. Молекули: енергія і спектри. Квантування повної енергії двоатомних молекули.

37. Вимушене випромінювання. Елементи фізики лазерів. Властивості лазерного випромінювання.

 ЕеСУ ЗбВнЗК |  управління увагою

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати