КМиСФ вопросы к экзамену
.docСПИСОК
ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА
Расскажите о физических экспериментах, подтверждающих двойственность природы излучения и микрочастиц (корпускулярно-волновой дуализм).
В чем состоит гипотеза М.Планка?
Чему равны заряд и масса электрона и протона?
В чем состоит гипотеза де-Бройля?
Приведите соотношения неопределенности и объясните их физический смысл.
Поясните физический смысл волновой функции. Каким условиям должна она удовлетворять?
Напишите уравнение Шредингера и поясните все входящие в него величины.
Приведите решение уравнения Шредингера для свободной частицы.
Что такое потенциальный порог? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите график решения и объясните его физический смысл.
Что такое потенциальный барьер? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите график решения и объясните его физический смысл.
Что такое туннельный эффект? Что происходит с энергией частицы при туннельном эффекте?
Что такое потенциальная яма? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите графики решения для потенциальной ямы бесконечной и конечной глубины и объясните их физический смысл.
Как меняется энергия частицы в потенциальной яме?
Приведите графики решения уравнения Шредингера для двух близко расположенных потенциальных ям. Как меняется энергия частицы в системе из нескольких потенциальных ям?
Расскажите о модели атома по Бору. Сформулируйте постулаты Бора. В чем достоинства и в чем недостатки теории Бора?
Какие квантовые числа определяют состояние электрона в атоме? Какие они могут принимать значения и какой физический смысл имеют применительно к боровской модели атома?
Как могут меняться квантовые числа при переходе атома из одного квантового состояния в другое? (Правила отбора).
Сформулируйте принцип Паули.
Что такое метастабильное квантовое состояние?
Объясните причины тормозного и характеристического рентгеновского излучения. Каким образом можно получить различные серии рентгеновского излучения?
Поясните особенности спектров излучения молекул.
Что называется вырожденной и невырожденной системами частиц? Приведите примеры вырожденной и невырожденной системы.
Какие системы описываются статистикой Максвелла-Больцмана? Приведите формулы и графики распределения по энергиям и скоростям.
Какие системы описываются статистикой Ферми-Дирака? Нарисуйте график функции Ферми при нулевой температуре и при температуре, большей нуля. Что такое "Уровень Ферми"?
При каких условиях распределение Ферми-Дирака переходит в распределение Максвелла-Больцмана?
Какие состояния движения можно считать различными с точки зрения соотношения неопределенности?
Что называется электронной конфигурацией атома и каковы правила ее обозначения?
Что такое электронная оболочка и электронный слой?
Каков порядок заполнения квантовых состояний электронами (правила Хунда).
Какие квантовые числа описывают состояние атома? В каких пределах они изменяются?
Расскажите правила суммирования орбитальных и спиновых моментов электронов в атоме.
Что такое спектральный терм атома? Какова символика его обозначения? Что такое мультиплетность терма?
Рассмотрите энергетические состояния атома гелия. Определите, какие термы соответствуют невозбужденному и наинизшему возбужденному состояниям.
Какие типы связей между орбитальными и спиновыми моментами существуют в атомах?
Какие квантовые числа описывают энергетическое состояние молекулы?
В чем заключается эффект Зеемана, в чем его причина?
Объясните причину сверхтонкой структуры атомных спектров. Покажите сверхтонкую структуру атома водорода.
Что такое электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и в чем его причина?
В чем заключается эффект Штарка, в чем причина линейного и квадратичного эффектов?
Каким образом можно сортировать молекулы с помощью эффекта Штарка?
Покажите на диаграмме расщепление уровня иона хрома в кристалле рубина.
Расскажите о возможных типах квантовых переходов и коэффициентах Эйнштейна.
Какими свойствами обладают спонтанное и индуцированное излучения?
Напишите формулы связи между коэффициентами Эйнштейна.
Что такое населенность и статистический вес энергетического уровня?
Как измерить среднее время жизни частиц в возбужденном состоянии?
Что такое релаксация?
Что такое форм-фактор и добротность спектральной линии?
Расскажите о причинах уширения спектральных линий (естественное, доплеровское, за счет столкновений частиц, за счет полей). Что такое однородное и неоднородное уширение?
Что такое инверсная населенность?
Какие условия необходимы для того, чтобы квантовая система усиливала излучение?
Напишите формулу закона Бугера-Ламберта.
Как меняется интенсивность излучения в зависимости от пути, пройденного сквозь квантовую систему, для различных значений показателя поглощения? (нарисовать и пояснить графики).
Объясните понятие "отрицательная температура".
Что такое накачка? Что называется активной средой? Какими методами осуществляют накачку?
Напишите уравнения баланса (кинетические уравнения), в том числе для стационарного состояния системы.
Что называется электрооптическими и магнитооптическими эффектами?
Расскажите об электрооптическом эффекте Поккельса и модуляторе на его основе.
Расскажите об электрооптическом эффекте Керра и модуляторе на его основе.
Расскажите о магнитооптическом эффекте Фарадея и модуляторе на его основе.