Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

КМиСФ вопросы к экзамену

.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
28.05.2022
Размер:
33.28 Кб
Скачать

СПИСОК

ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА

  1. Расскажите о физических экспериментах, подтверждающих двойственность природы излучения и микрочастиц (корпускулярно-волновой дуализм).

  2. В чем состоит гипотеза М.Планка?

  3. Чему равны заряд и масса электрона и протона?

  4. В чем состоит гипотеза де-Бройля?

  5. Приведите соотношения неопределенности и объясните их физический смысл.

  6. Поясните физический смысл волновой функции. Каким условиям должна она удовлетворять?

  7. Напишите уравнение Шредингера и поясните все входящие в него величины.

  8. Приведите решение уравнения Шредингера для свободной частицы.

  9. Что такое потенциальный порог? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите график решения и объясните его физический смысл.

  10. Что такое потенциальный барьер? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите график решения и объясните его физический смысл.

  11. Что такое туннельный эффект? Что происходит с энергией частицы при туннельном эффекте?

  12. Что такое потенциальная яма? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите графики решения для потенциальной ямы бесконечной и конечной глубины и объясните их физический смысл.

  13. Как меняется энергия частицы в потенциальной яме?

  14. Приведите графики решения уравнения Шредингера для двух близко расположенных потенциальных ям. Как меняется энергия частицы в системе из нескольких потенциальных ям?

  15. Расскажите о модели атома по Бору. Сформулируйте постулаты Бора. В чем достоинства и в чем недостатки теории Бора?

  16. Какие квантовые числа определяют состояние электрона в атоме? Какие они могут принимать значения и какой физический смысл имеют применительно к боровской модели атома?

  17. Как могут меняться квантовые числа при переходе атома из одного квантового состояния в другое? (Правила отбора).

  18. Сформулируйте принцип Паули.

  19. Что такое метастабильное квантовое состояние?

  20. Объясните причины тормозного и характеристического рентгеновского излучения. Каким образом можно получить различные серии рентгеновского излучения?

  21. Поясните особенности спектров излучения молекул.

  22. Что называется вырожденной и невырожденной системами частиц? Приведите примеры вырожденной и невырожденной системы.

  23. Какие системы описываются статистикой Максвелла-Больцмана? Приведите формулы и графики распределения по энергиям и скоростям.

  24. Какие системы описываются статистикой Ферми-Дирака? Нарисуйте график функции Ферми при нулевой температуре и при температуре, большей нуля. Что такое "Уровень Ферми"?

  25. При каких условиях распределение Ферми-Дирака переходит в распределение Максвелла-Больцмана?

  26. Какие состояния движения можно считать различными с точки зрения соотношения неопределенности?

  27. Что называется электронной конфигурацией атома и каковы правила ее обозначения?

  28. Что такое электронная оболочка и электронный слой?

  29. Каков порядок заполнения квантовых состояний электронами (правила Хунда).

  30. Какие квантовые числа описывают состояние атома? В каких пределах они изменяются?

  31. Расскажите правила суммирования орбитальных и спиновых моментов электронов в атоме.

  32. Что такое спектральный терм атома? Какова символика его обозначения? Что такое мультиплетность терма?

  33. Рассмотрите энергетические состояния атома гелия. Определите, какие термы соответствуют невозбужденному и наинизшему возбужденному состояниям.

  34. Какие типы связей между орбитальными и спиновыми моментами существуют в атомах?

  35. Какие квантовые числа описывают энергетическое состояние молекулы?

  36. В чем заключается эффект Зеемана, в чем его причина?

  37. Объясните причину сверхтонкой структуры атомных спектров. Покажите сверхтонкую структуру атома водорода.

  38. Что такое электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и в чем его причина?

  39. В чем заключается эффект Штарка, в чем причина линейного и квадратичного эффектов?

  40. Каким образом можно сортировать молекулы с помощью эффекта Штарка?

  41. Покажите на диаграмме расщепление уровня иона хрома в кристалле рубина.

  42. Расскажите о возможных типах квантовых переходов и коэффициентах Эйнштейна.

  43. Какими свойствами обладают спонтанное и индуцированное излучения?

  44. Напишите формулы связи между коэффициентами Эйнштейна.

  45. Что такое населенность и статистический вес энергетического уровня?

  46. Как измерить среднее время жизни частиц в возбужденном состоянии?

  47. Что такое релаксация?

  48. Что такое форм-фактор и добротность спектральной линии?

  49. Расскажите о причинах уширения спектральных линий (естественное, доплеровское, за счет столкновений частиц, за счет полей). Что такое однородное и неоднородное уширение?

  50. Что такое инверсная населенность?

  51. Какие условия необходимы для того, чтобы квантовая система усиливала излучение?

  52. Напишите формулу закона Бугера-Ламберта.

  53. Как меняется интенсивность излучения в зависимости от пути, пройденного сквозь квантовую систему, для различных значений показателя поглощения? (нарисовать и пояснить графики).

  54. Объясните понятие "отрицательная температура".

  55. Что такое накачка? Что называется активной средой? Какими методами осуществляют накачку?

  56. Напишите уравнения баланса (кинетические уравнения), в том числе для стационарного состояния системы.

  57. Что называется электрооптическими и магнитооптическими эффектами?

  58. Расскажите об электрооптическом эффекте Поккельса и модуляторе на его основе.

  59. Расскажите об электрооптическом эффекте Керра и модуляторе на его основе.

  60. Расскажите о магнитооптическом эффекте Фарадея и модуляторе на его основе.

3