Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Харківський національний університет радіоелектроніки

Кафедра фізики

ПАКЕТ

КОНТРОЛЬНИХ ЗАВДАНЬ

з курсу фізики для потоку ЕПС, ОТ, БМІ

на 3-й семестр

Упорядник: Затверджено:

Проф. Стороженко В.О. на засіданні кафедри

Протокол №1 від 31.08.2012р.

Харків 2012

ЗМІСТ

		Стор.
1	Тематичний план лекцій	3
2	Форми та терміни поточного контролю	4
3	Вагові коефіцієнти з кожного виду контролю	5
4	Питання для експрес-контролю на ПЗ	5
5	Індивідуальне розрахункове завдання	10
	5.1Перелік варіантів	10
	5.2Вимоги до оформлення індивідуального розрахункового завдання	11
6	Перелік тестів для контрольних точок	12
	6.1Контрольна точка №1	12
	6.2Контрольна точка№2	13
7	Перелік навчально – методичної літератури	14

1. ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ

Розділ	Підрозділ	№№ ЛК	Примітки
Оптика	1.1.Геометрична оптика	1
	1.2. Хвильова оптика	2
	1.3. Квантова оптика	3
Будова атомів та молекул	2.1.Будова атому водню по теорії Бора	4
	2.2.Квантова механіка	5,6
	2.3.Квантова теорія будови атому водню	7
	2.4.Будова багатоелектронних атомів	8,9
	2.5.Будова молекул	10
Фізика твердого тіла	3.1.Квантова статистика	11
	3.2.Зонна теорія твердих тіл	12
	3.3.Контактні явища	13

Тематика практичних занять

Тема заняття	№№ занять
	ЕПС	ОТ
1.Геометрична оптика	1	1
2.Хвильова оптика	1	1
3.Квантова оптика	2	2
4.Теорія Бора побудови атому водню	2	3
5.Хвильові властивості мікрочастинок	3	4
6.Рівняння Шредінгера	3	5
7.Побудова багато електронних атомів	4	6
8.Рентгенівські та молекулярні спектри	4	7

2. Форми та терміни поточного контролю знань

№ п/п	Вид контролю	Термін проведення
2.1.	Експресс – контроль підготовки до практичних занять (перелік питань наведен нижче)	На кожному практичному занятті
2.2.	Експресс – контроль підготовки до лабораторних занять (перелік питань – у [3,4])	На кожному лабораторному занятті
2.3.	Захист звітів з ЛР (здача циклу)	1-2 рази у семестр (згідно графіку ЛР)
2.4.	Модульне тестування (контрольні точки 1,2)	2 рази у семестр
2.5.	Здача індивідуального розрахункового завдані	Останній тиждень семестру

3. Формування підсумкової (семестрової) оцінки

Підсумкова оцінка (ПО) підраховується за формулою:

ПО =

де ПК – підсумковий бал поточного контролю протягом семестру, який визначається як середнєвзважене за 4-ма складовими, наведеними у таблиці.

ЕО = екзаменаційна оцінка (якщо екзамен передбачено навчальним планом).

Вагові коефіцієнти з кожного виду поточного контролю

	Максимальна кількість балів	Ваговий коефіцієнт
1. Е/к на ПЗ	100	0,25
2. Е/к на ЛР та захист звітів	100	0,25
3. ІРЗ	100	0,25
4. Модульне тестування	100	0,25
Разом: 1,0

4. Питання для експрес – контролю на пз

4.1. Геометрична оптика (п/р 1.1)

1. Закон відбиття (формула і малюнок).

2. Знайти фокусну відстань лінзи з оптичною силою Д = 0,5 Дпт.

3. Закон заломлення (формула і малюнок).

4. Яке зображення називається збільшеним?

5. Принцип оборотності світлових променів (визначення та малюнок).

6. Чим дійсне зображення відрізняється від уявного.

7. Явище повного внутрішнього відбиття 9формула і малюнок).

8. яке зображення зветься переверненим?

9. Що таке показник заломлення?

10. Побудувати хід променів у збираючої лінзи.

11. Що таке збираюча лінза?

12. Побудувати зображення предмету?

13. Що таке головний фокус лінзи?

14. Що таке побічний фокус лінзи?

15. Яка фокусна відстань у системі з двох лінз: Д₁=2 Дпт, Д₂= - 3 Дпт.

16. Що таке оптична сила лінзи?

17. Від чого залежить оптична сила лінзи?

18. Формула тонкої лінзи.

4.2. Хвильова оптика (п/р 1.2)

1. Що таке світло?

2. Принцип одержання когерентних хвиль.

3. Що таке дифракційна картина? Який механізм її утворення?

4. Рівняння світлової хвилі. Світловий вектор.

5. Що таке оптична різниця ходу? Від чого вона залежить?

6. Чому спостерігається чергування максимумів і мінімумів на дифракційній картині?

7. Сила світла. Її зв'язок з амплітудою хвилі.

8. Що таке оптична густина середовища? Від чого вона залежить?

9. Чому при дифракції біле світло розкладається в спектр?

10. Що таке монохроматична хвиля?

11. Де інтерференція застосовується на практиці?

12. Що таке дифракційна решітка? Її види.

13. Шкала кольорів у видимому спектрі. Біле світло.

14. Що таке дифракція? Її пояснення малюнком.

15. Чим відрізняються дифракційні картини від щілини й від дифракційної решітки?

16. Що таке інтерференційна картина? Умови утворення мінімумів і максимумів.

17. Що таке зони Френеля? Пояснить графічно.

18. Що таке голографія? Голограма?

19. Що таке інтерференція?

20. Що таке вторинні хвилі? Які їхні властивості?

21. Механізм розсіювання світла. Закон розсіювання.

22. Що таке поперечні хвилі?

23. У чому полягає принцип Гюйгенса-Френеля?

24. Що таке розсіювання світла? Закони розсіювання.

4.3. Квантова оптика (підрозділ 1.3)

1. Як зв'язані між собою енергетичні світності сірого тіла й АЧТ?

2. Що називається інтегральною енергетичною світністю?

3. Сформулюйте перший закон (зсуву) Вина.

4. Що називається спектральної поглинальною здатністю?

5. Як зв'язані між собою спектральна й інтегральна енергетичні світності?

6. Сформулюйте другий закон Вина.

7. Як зв'язана між собою інтегральна й спектральна випромінювальні здатності тіла?

8. Що являє собою модель АЧТ?

9. Як із закону Планка одержати перший закон Вина?

10. Що називається універсальною функцією Кирхгофа?

11. Що називається спектральною енергетичною світністю?

12. Сформулюйте закон Стефана-Больцмана.

13. Що називається АЧТ?

14. Що називається спектром випромінювання?

15. Сутність квантової гіпотези Планка.

16. Як із закону Планка одержати другий закон Вина?

17. Чому тіло на даній частоті не випромінює, якщо воно на цій же частоті не поглинає?

18. Що називається квантом?

19. Запишіть закон (формулу) Планка.

20. Що називається сірим тілом?

21. Сформулюйте закон Кирхгофа.

22. У чому полягає квантова гіпотеза Эйнштейна?

23. Що таке зовнішній фотоефект?

24. Рівняння Эйнштейна для зовнішнього фотоефекта.

25. Що називається ефектом Комптона?

26. Що таке робота виходу фотоелектрона?

27. Від чого залежить комптоновське збільшення довжини хвилі?

28. Чому дорівнює маса й імпульс фотона?

29. Що таке фотон?

30. Що таке «корпускулярно-хвильовий дуалізм»?

4.4. Класична теорія побудови атому водню (п/р 2.1)

1. Сформулюйте постулати Бору.

2. Що таке електрон-вольт?

3. У чому полягає обмеженість планетарної моделі атома Резерфорда?

4. Яким відношенням визначається енергія кванта?

5.Що таке серія Бальмера, Лаймана й т.д.?

6.Запишіть формулу для імпульсу фотона.

7.Чому атом випромінює енергію квантами?

8.Як співвідносяться розміри атома і його ядра?

9.Чому електрон, перебуваючи на стаціонарній орбіті, не випромінює енергію?

10. Чому спектр атомарних газів лінійчатий?

11. Запишіть співвідношення для частоти кванта, що випромінює атом.

1. Якій довжині хвилі відповідає частота 310¹⁸ Гц?

2. Чому модель атома, запропонована Бором, називається напівквантової?

3. У якому співвідношенні фігурує постійна Ридберга?

4. Запишіть формули Бальмера для частот ліній спектра водневого атома.

5. Що називається спектром випромінювання? Як він зображується графічно?

4.5. Хвильові властивості мікрочастинок (п/р 2.2.1)

1. Сутність гіпотези де Бройля.

2. Що таке «невизначеність» по Гейзенбергу?

3. Що таке хвиля де Бройля? Чому дорівнює її довжина?

4. Зміст співвідношення невизначеностей енергії й часу.

5. У чому полягають хвильові властивості мікрочастинок?

6. Чим відрізняються й що загального у фотона й мікрочастинки?

7. Чи мають хвильові властивості макрочастинки?

8. Сутність дифракційної картини в дослідах Тарковського й ін.

9. Чим пояснюється дифракція електронів у дослідах Тарковського й ін.?

10. Яку швидкість повинен мати електрон (m≈9,110^-31 кг), щоб довжина відповідної йому хвилі де Бройля рівнялася 1 мкм?

11. Суть співвідношення невизначеностей координат і імпульсу.

12. Чому атом у збудженому стані не може перебувати нескінченно довго?

4.6. Рівняння Шредінгера (п/р 2.2.2)

1. Що таке псі-функція?

2. Що таке «енергія нульових коливань»?

3. Як зв'язана хвильова функція з імовірністю?

4.Чому енергія невільної частинки квантується?

5. У чому відмінність квантового осцилятора від класичного?

6. Фізичний зміст псі-функції.

7. У чому відмінність невільної частинки від вільної?

8. У чому полягає тунельний ефект?

9. Умова нормування псі-функції і її зміст.

10. Від чого залежить імовірність виявлення вільної частки в даній точці простору?

11. Чи вірно, що при проходженні через потенційний бар'єр кінетична енергія частки негативна?

12. Запишіть вираження для псі-функції у загальному виді.

13. Що таке одномірна потенційна яма?

14. У яких межах можуть лежати значення коефіцієнта прозорості?

15. Що таке власне значення енергії?

16. Зобразите розподіл імовірності для частки в одномірній потенційній ямі.

17. Від чого залежить коефіцієнт прозорості потенційного бар'єра?

18. Що таке власні функції?

19. Від чого залежить W імовірність виявлення невільної частинки в даній точці простору?

20. Чому при Т=ОК тепловий рух повністю не припиняється?

21. Запишіть рівняння Шредингера в найпростішому випадку.

22. Чи має місце тунельний ефект у квантовому осциляторі?

4.7. Квантова теорія побудови атомів (п/р 2.3, 2.4)

1. Який спектр власних значень енергії атома?

2. У чому полягають порушення в порядку заповнення оболонок атома?

3. Чому дорівнює енергія й момент імпульсу електрона в стані 2s?

4. Що таке кратність стану й чим вона визначається?

5. Чим обумовлена періодичність системи Менделєєва?

6. Скільки електронів може перебувати на підоболонці 5d?

7. Які параметра електрона визначають його стан в атомі?

8. Що таке електронна оболонка й підоболонка?

9. Чому дорівнюють енергія й момент імпульсу електрона в стані 3d?

10. Поняття орбіти електрона у квантовому уявленні?

11. Принцип Паулі.

12. Скільки електронів може перебувати на підоболонці 6р?

13. Що таке орбітальне та магнітне квантові числа? Їхні чисельні значення.

14. Що таке спин електрона?

15. Скільки електронів може перебувати на підоболонці 3d?

16. У чому полягає правило відбору?

17. Що таке оболонка?

18. Чому дорівнюють енергія й момент імпульсу електрона в стані 2р?

19. Запишіть умовну позначку переходів, що відповідають серіям Лаймана та Бальмера.

20. Якими квантовими числами визначається стан електрона в атомі?

21. Скільки електронів може перебувати на підоболонці 5f?

22. Що таке спин? Як він квантується?

23. Наведіть приклади порушень у порядку заповнення оболонок.

24. Чому дорівнює енергія й момент імпульсу електрона в стані 3s?

4.8. Рентгенівські та молекулярні спектри (п/р 2.4, 2.5)

1. Що називається рентгенівським випромінюванням? Його види.

2. Сутність обмінної взаємодії.

3. Послідовність збудження енергетичних рівнів молекули при підвищенні Т від 0 К.

4. Механізм і спектр гальмового рентгенівського випромінювання.

5. Які електрони в атомі є ненасиченими по спину?

6. При яких умовах виникає між атомами ковалентний зв'язок?

7. Механізм і спектр характеристичного рентгенівського випромінювання.

8. Види енергетичних рівнів молекули. Співвідношення між ними.

9. Комбінаційне розсіювання: визначення й практичне значення.

10. Формула Бальмера для рентгенівського спектра (з розшифровкою).

11. Природа коливальної складової енергії молекули. Крок її квантування.

12. Види смуг молекулярного спектра.

13. Позначення серії ліній характеристичного рентгенівського випромінювання.

14. Природа обертальної складової енергії молекули. Крок її квантування.

15. Механізм комбінаційного розсіювання.

16. Закон Мозли і його практичне значення.

17. Відмінність молекулярного спектра від атомного. Види переходів, що утворюють спектр молекули.

18. Чому при комбінаційному розсіюванні інтенсивність «червоних» супутників більше, ніж «фіолетових»?

19. Види хімічних зв'язків у молекулах. Їхній механізм.

20. Чому в спектрі молекул лінії густіше, ніж у спектрі атомів?

21. Як збільшити кількість «фіолетових» супутників при комбінаційному розсіюванні?