Вопросы к экзамену по физике для студентов П факультета ИжГТУ

Разделы: «Основы атомной физики. Элементы квантовой механики. Элементы физики твердого тела. Элементы физики ядра и элементарных частиц».

1.      Тепловое излучение и его характеристики. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.

2.      Закон Кирхгофа и следствия из него. Универсальная функция Кирхгофа. Законы излучения абсолютно черного тела.

3.      «Ультрафиолетовая катастрофа» Рэлея-Джинса. Квантовый характер излучения. Формула Планка.

4.      Оптическая пирометрия.

5.      Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Различные виды современных фотоэлементов.

6.      Масса и импульс фотона.

7.      Эффект Комптона.

8.      Строение атома. Дискретность энергетических состояний атома. Постулаты Бора.

9.      Постулаты Бора. Экспериментальное подтверждение постулатов Бора.

10.  Квантовая теория строения атома водорода (по Бору). Объяснение спектров излучения и поглощения водорода.

11.  Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де Бройля. Некоторые свойства волн де Бройля. Дифракция электронов.

12.  Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

13.  Волновая функция, некоторые ее свойства. Плотность вероятности. Уравнение Шредингера.

14.  Уравнение Шредингера  (случай движения свободной частицы).

15.  Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме» с бесконечно высокими стенками.

16.  Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер. Туннельный эффект.

17.  Линейный гармонический осциллятор в квантовой механике.

18.  Атом водорода в квантовой механике (энергия, квантовые числа, спектр). Спин электрона. Спиновое квантовое число.

19.  Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. Принцип Паули.

20.  Строение многоэлектронных атомов. Периодическая система Менделеева. Образование оптических спектров.

21.  Образование оптических и рентгеновских спектров. Закон Мозли.

22.  Тонкая структура спектральных линий. Векторная модель атома.

23.  Эффекты Зеемана и Штарка.

24.  Молекулы: химические связи, понятие об энергетических уровнях. Молекулярные спектры.

25.  Комбинационное рассеяние света.

26.  Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна.

27.  Оптические квантовые генераторы (лазеры).

28.  Квантовая статистика. Фазовое пространство. Функция распределения. Понятие о квантовой статистике Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака.

29.  Вырожденный электронный газ в металлах.

30.  Понятие о квантовой теории теплоемкости. Фононы.

31.  Понятие о зонной теории твердых тел. Энергетический спектр электронов в кристалле.

32.  Зависимость энергии электрона от волнового вектора.

33.  Эффективная масса электрона. Металлы, диэлектрики и полупроводники по зонной теории.

34.  Собственная проводимость полупроводников.

35.  Примесная проводимость полупроводников. Фотопроводимость полупроводников.

36.  Люминисценция. Законы люминисценции и ее некоторые практические применения.

37.  Понятие о p – n переходе, свойства p – n перехода, его вольт-амперная характеристика.

38.  Полупроводниковые диоды и триоды (транзисторы).

39.  Размеры, состав и заряд атомного ядра. Массовое и зарядовое числа. Дефект массы и энергия связи ядра.

40.  Ядерные силы. Модели ядра.

41.  Радиоактивные излучения (отдельно β^- распад). Изотопы.

42.  Законы радиоактивных распадов.

43.  Ядерные реакции и их основные типы.

44.  Позитрон. β⁺ Распад. Электронный захват.

45.  Открытие нейтрона. Ядерные реакции под действием нейтронов.

46.  Реакция деления ядра.

47.  Цепная реакция деления.

48.  Реакция синтеза атомных ядер. Проблема управляемых термоядерных реакций.

49.  Космическое излучение. Мюоны и их свойства.

50.  Мюоны и их свойства. Мезоны и их свойства. Классификация элементарных частиц. Типы взаимодействий.