Физика атома и атомных явлений. Квантовая механика
Корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля. Дифракция микрочастиц. Связь между корпускулярными и волновыми свойствами. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.
Квантование энергии атомов. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора. Опыты Франка-Герца. Модель атома Бора.
Основы квантовой механики.
Стационарное и временное уравнения Шредингера.
Решение задачи о движении частицы в одномерной бесконечно глубокой
прямоугольной потенциальной яме.
Прохождение частицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект.
Квантовые состояния электрона в водородоподобном атоме. Квантование энергии, момента импульса и проекции момента импульса электрона.
Магнитные свойства атома водорода. Магнетон Бора. Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона.
Принцип Паули. Электронные оболочки атомов и их заполнение. Физическое объяснение периодического закона.
Атом во внешних полях. Эффект Зеемана. Магнитный резонанс. Эффект Штарка.
Строение и свойства молекул. Природа химической связи. Виды движения в молекуле. Колебания и вращение двухатомных молекул. Молекулярные спектры.
Колебания кристаллической решетки. Оптические и акустические колебания. Понятия о фононах. Распределение Бозе-Эйнштейна.
Расщепление уровней энергии атомов в зоны при образовании кристалла. Распределение электронов в зонах по состояниям. Функция Ферми-Дирака.
Электрические и магнитные свойства твердых тел. Различие между металлами, полупроводниками и диэлектриками в зонной модели.
Природа сверхпроводимости.
Физика ядра и элементарных частиц
Строение ядра. Состав и основные характеристики атомных ядер (размеры, заряд, масса, спин, магнитный момент). Энергия связи и устойчивость ядер.
Модели строения ядер. Капельная модель. Модель ядерных оболочек. Области их применения.
Явление радиоактивности. Основной закон радиоактивного распада. Энергетические условия и механизмы α- и β- распадов. Нарушение честности при β- распаде.
Основные виды и механизмы протекания ядерных реакций. Деление тяжелых ядер. Элементарная теория деления. Использование энергии деления (атомная энергетика).
Синтез легких ядер. Проблемы и перспективы использования термоядерной энергии.
Классификация элементарных частиц. Законы сохранения и квантовые числа. Стабильные частицы и резонансы. Лептоны и адроны.
Основные принципы квантовой хромодинамики. Симметрия сильных взаимодействий. Кварки и глюоны. Конфайнмент и асимптотическая свобода.
Объединенные теории фундаментальных взаимодействий. Принципы, лежащие в основе электрослабых взаимодействий: локальная калибровочная инвариантность и спонтанное нарушение симметрии. Поколения лептонов и кварков. Масштабы великого объединения.
Информационно-методическая часть
Основная
Сивухин Д.В. Общий курс физики. В 5 т. М., 1974-2004.
Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. М., 1986.
Матвеев А.Н. Молекулярная физика. М., 1981.
Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. М., 1983.
Бутиков Е.И.Оптика. М., 1987.
Шпольский Э.В. Атомная физика. В2 т. М.,1982.
Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. В 2 т. М., 1983.
Окунь Л.Б. Физика элементарных частиц. М., 1987.
Вихман Э. Квантовая физика. М., 1977.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М., 1988.
Ольховский И.И. Курс теоретической механики для физиков. М., 1978.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., 1973.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М., 1982.
Тамм И.Е. Основы теории электричества. М., 1976.
Давыдов А.С. Квантовая механика. М., 1973.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М., 1974.
Базаров И.П. Термодинамика. М., 1991.
Леонтович М.А. Введение в термодинамику. М., 1983.
Дополнительная
Калашников С.Г. Электричество. М., 1985.
Матвеев А.Н. Оптика. М., 1985.
Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. М., 1980.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М., 1986.
Джексон Дж. Классическая электродинамика. М., 1965.
Мессиа А. Квантовая механика. В 2 т. М., 1978.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М., 1976.