- •1. Закономерности излучения черного тела. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Формула Релея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа.
- •2. Энергия и импульс фотона. Формула Планка для спектра излучения черного тела.
- •3. Квантовая теория фотоэффекта. Эффект Комптона.
- •4. Давление света. Опыты, подтверждающие давление света. Корпускулярно-волновой дуализм излучения.
- •5.Свойства волн де Бройля и их статистическая интерпретация. Эффект Рамзауэра. Опыт, подтверждающие волновые свойства микрочастиц.
- •6.Волновой пакет микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •7. Опыты Резерфорда по рассеянию α- частиц. Формула Резерфорда. Модель атома Резерфорда-Бора.
- •8.Закономерности в спектрах атома водорода. Серии Лаймана, Бальмера, Пшена. Комбинационный принцип Ритца
- •9. Дискретность квантовых состояний атома. Постулаты Бора. Опыты Франка-Герца.
- •10. Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна. Спектральная плотность излучения.
- •11. Принципы работы лазера. Типы лазеров. Свойства лазерного излучения.
- •12. Волновая функция микрочастицы и ее свойства. Стационарное и нестационарное уравнение Шредингера.
- •14.Прохождение микрочастиц через потенциальный барьер. Туннельный эффект.
- •15. Гармонический осциллятор. Квантово-механическое описание атома водорода.
- •17. Магнитный и механический моменты электронов. Спин. Опыты Штерна и Герлаха.
- •18.Результирующий механический момент многоэлектронного атома. J-j и l-s связь.
- •19. Нормальный и аномальный эффект Зеемана. Фактор Ланде.
- •20. Электронные оболочки атома и их заполнение. Принцип Паули. Правила Хунда.
- •21. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра. Закон Мозли.
- •23. Одномерный кристалл Кронига-Пенни. Понятия о зонной теории. Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Фермионы и бозоны.
- •25. Сверхпроводимость. Физические свойства сверхпроводников. Теория бкш. Высокотемпературная сверхпроводимость.
- •26. Свойства и характеристика ядер. Нейтрон и протон, их свойства. Энергия связи ядра.
- •27. Свойства и модель ядерных сил. Капельная модель ядра. Формула Вейцзеккера для энергии связи. Оболочечная модель ядра.
- •28.Искусственная и естественная радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада. Активность. Правила смещения.
- •29. Основные закономерности α- распада. Туннельный эффект. Свойства α- излучения.
- •30. Основные закономерности β- распада и его свойства. Нейтрино. Электронный захват.
- •32. Получение трансурановых элементов. Основные закономерности реакций деления ядер.
- •33. Цепная реакция деления. Управляемая цепная реакция. Ядерный реактор.
- •34. Термоядерный синтез. Энергия звезд. Управляемый термоядерный синтез.
- •35. Источники и методы регистрации элементарных частиц. Типы взаимодействий и классы элементарных частиц. Античастицы.
- •36. Законы сохранения при превращениях элементарных частиц. Понятие о кварках.
- •37. Физическое, химическое и биологическое воздействие ионизирующего излучения.
- •38. Дозы ионизирующих излучений и единицы их измерений. Радиационная безопасность.
7. Опыты Резерфорда по рассеянию α- частиц. Формула Резерфорда. Модель атома Резерфорда-Бора.
Изучение прохождения α- частиц через тонкие пластинки металлов. α- частицы испускаются источником 1, помещенным внутри свинцовой полости с каналом 2. Все α- частицы, кроме движущихся вдоль канала, поглощались свинцом. Узкий пучок α- частиц попадал на фольгу из золота 3 перпендикулярно к ее поверхности; α- частицы, прошедшие сквозь фольгу и рассеянные ею, вызывали вспышки на экране 4. Опыты Резерфорда показали, что почти все α- частицы, прошедшие сквозь фольгу, сохраняли прежнее направление своего движения или отклонялись на малые углы. Лишь некоторые α- частицы отклонялись на большие углы 135-150. Формула Резерфорда: dσ – дифференциальное сечение, θ – угол рассеяния. Ядерная модель атома – модель структуры атома, в которой весь положительный заряд атома считается сосредоточенным в ядре – в облати занимающей малый объем по сравнению со всем объемом атома.
8.Закономерности в спектрах атома водорода. Серии Лаймана, Бальмера, Пшена. Комбинационный принцип Ритца
Спектр излучения атома водорода является линейчатым. В 1890 году И. Ридберг получил эмпирическую формулу для частот спектральных линий: .Для серии Бальмера(видимая) m = 2, n = 3, 4, 5,…; Серия Лаймана (УФ) m=1, n=2,3…; Серия Пашена (ИК) m=3,n=4,5… Комбинационный принцип Ритца: =Тm –Tn; волновое число любой спектральной линии может быть представлено как комбинация двух термов.
9. Дискретность квантовых состояний атома. Постулаты Бора. Опыты Франка-Герца.
Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний): в атоме существуют некоторые стационарные состояния, не изменяющиеся во времени без внешних воздействий. В этих состояниях атом не излучает электромагнитных волн.Второй постулат Бора (правило частот): при переходе атома из одного стационарного состояния в другое им испускается или поглощается один квант энергии. hν=En-Em. Опыты Франка – Герца: опыты, в которых исследовалась вольтамперная характеристика I=f(U) наполненной парами ртути трех электродной лампы и было обнаружено, что на кривой I=f(U) имеется ряд острых максимумов, отстоящих друг от друга на расстоянии 4,9 В и отделенных друг от друга глубокими минимумами, которые обусловлены неупругими столкновениями электронов с атомами.
10. Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна. Спектральная плотность излучения.
Вероятности спонтанных и вынужденных переходов между m-м и n –м уровнями: Pсп = Zсп/Nn = Anm; Pвын = Zвын/Nn = Вnmρv; P=Z/Nm=Bmnρv, где Z – число переходов в единицу времени, Nn Nm – населенности m-го и n-го уровней, ρv – объемная спектральная плотность внешнего излучения частоты ν, под действием которого совершаются вынужденные переходы; AnmВnmBmn – коэффициенты Эйнштейна. значения коэффициентов Эйнштейна пропорциональны квадратам матричных элементов: Rmn=ψmpψndV. Связь между коэффициентами Эйнштейна: Вnm = gm/gn ·Bmn= Anm. Спектральная плотность излучения — характеристика спектра излучения, равная отношению интенсивности (плотности потока) излучения в узком частотном интервале к величине этого интервала. Является применением понятия спектральной плотности мощности к электромагнитному излучению.