Тема 29. Елементи фізики атомів і молекул

1. Що характеризують квантові числа: головне , орбітальне і магнітне ? Які значення вони можуть приймати?

2. Які можливі значення l та m_l , для головного квантового числа 5 ? Скільки різних станів відповідає n = 4 ?

3. Порівняйте щільності ймовірності виявлення електрона в основному стані атома водню відповідно до теорії Бора і квантової механіки .

4. Чому атом водню може мати одне і те ж значення енергії , перебуваючи в різних станах ?

5. Які правила квантування орбітального механічного та власного механічного моментів імпульсу електрона ? їх проекцій на напрям зовнішнього магнітного поля?

6. У чому суть принципу невідрізнюваності тотожних частинок ?

7. Які частинки є бозонами ? ферміонами ? Які хвильові функції описують їх ? Як змінилася б структура електронних оболонок атома , якби електрони були не ферміонами, а бозонами ?

8. Скільки електронів може бути в атомі , у якого в основному стані заповнені К- та L - оболонки , Зs - подоболонка і два електрона в Зр - підоболонці ? Що це за атом ?

9. Які квантові числа має зовнішній ( валентний ) електрон в основному стані атома натрію ?

10. Записати електронну конфігурацію для атомів: 1) неону , 2) нікелю , 3) германію.

11. Як пояснити походження короткохвильової межі спектру гальмівного рентгенівського випромінювання ?

12. Чому гальмівне рентгенівське випромінювання має суцільний спектр , а характеристичне - лінійчатий ?

13. У чому причина значної різниці оптичного і характеристичного рентгенівського спектрів атома ?

14. Яка з трьох ліній характеристичного рентгенівського спектра – К_β,K_α, L_β, - найкороткохвильова ? найінтенсивніша ?

15. Яка умова необхідна для виникнення вимушеного випромінювання в речовині ?

16. Чому одним з обов'язкових компонентів лазера є оптичний резонатор ?

Тема 30. Елементи квантової статистики

1.В чому принципова відмінність квантової статистики від класичної?

2.Що таке фазовий простір? Фазовий об'єм?

3.Чим відрізняється бозе-газ від фермі-газу?

4.Запишіть розподіл Бозе-Ейнштейна і Фермі-Дірака і поясніть їх фізичний зміст. Коли вони переходять в класичний розподіл Максвелла-Больцмана?

5.За яких умов до електронів в металах можна застосовувати класичну статистику, а коли тільки квантову?

6.Що таке енергія Фермі? Рівень Фермі?

7.Чому робота виходу електрона з металу відраховується від рівня Фермі?

8.Як пояснює квантова статистика відсутність помітної відмінності теплоємностей металів і діелектриків?

9.Что таке фонон? Навіщо знадобилося його введення? Які його властивості?

10.Як на основі понять квантової теорії електропровідності металів пояснити залежність питомої провідності від температури?

11.Як пояснити явище надпровідності?

12.Что таке ефект Джозефсона?

Тема 31. Елементи фізики твердого тіла

1. У чому суть адіабатного наближення та наближення самоузгодженого поля?

2. Чим відрізняються енергетичні стани електронів в ізольованому атомі і кристалі ? Що таке заборонені та дозволені енергетичні зони?

3. Чим відрізняться за зонною теорією напівпровідники і діелектрики ? метали і діелектрики ? Коли за зонною теорією тверде тіло є провідником електричного струму?

4. Як пояснити збільшення провідності напівпровідників з підвищенням температури ?

5. Чим обумовлена провідність власних напівпровідників ?

6. Чому рівень Фермі у власному напівпровіднику розташований в середині забороненої зони? Довести це положення.

7. Який механізм електронної домішкової провідності напівпровідників ? діркової домішкової провідності ?

8. Чому при досить високих температурах в домішкових напівпровідниках переважає власна провідність ?

9. Який механізм власної фотопровідності ? домішкової фотопровідності ? Що таке червона межа фотопровідності ?

10. Які за зонною теорією механізми виникнення флуоресценції і фосфоресценції ?

11. У чому причини виникнення контактної різниці потенціалів ?

12. У чому суть термоелектричних явищ ? Як пояснити їх виникнення ?

13. Коли виникає замикаючий контактний шар при контакті металу з напівпровідником n-типу? з напівпровідником р-типу? Поясніть механізм його утворення .

14. Як пояснити односторонню провідність р-n - переходу ?

15. Яка вольт- амперна характеристика р-n - переходу ? Поясніть виникнення прямого і зворотного струму .

16. Який напрям в напівпровідниковому діоді є пропускним для струму ?

17. Чому через напівпровідниковий діод проходить струм ( хоча і слабкий ) навіть при замикаючій напрузі ?