Перечень вопросов, которые выносятся на экзамен

1. Микромир. Масштабы. Экспериментальные данные о строении атома. Сериальные закономерности в атомных спектрах, комбинационный принцип Ритца, термы.

2. Кванты света (фотоны). Тепловое излучение: классический и квантово-механический подход. Фотоэффект: его виды и законы. Формула Эйнштейна.

3. Тормозное рентгеновское излучение. Давление излучения. Поглощение излучения. Излучение Вавилова–Черенкова.

4. Эффект Комптона. Доказательство невозможности поглощения фотона свободным элетроном и теоретический вывод формулы для комптоновского сдвига.

5. Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома. Вывод формулы Резерфорда для рассеяния a-частиц.

6. Следствия из опытов Резерфорда. Экспериментальная проверка формулы Резерфорда. Планетарная модель атома Резерфорда. Эффективное сечение рассеяния.

7. Спектральные серии атома водорода. Элементарная боровская теория атома водорода. Постулаты Бора.

8. Экспериментальное подтверждение квантования энергетических уровней атомов, опыты Франка и Герца. Спектральные серии водородоподобных систем. Недостатки теории Бора.

9. Частицы и волны. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де Бройля и ее экспериментальное подтверждение. Фазовая и групповая скорости волн де Бройля.

10. Условие возможности одновременного измерения физических величин. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

11. Состояние частицы в квантовой теории. Волновая функция и ее статистический смысл. Принцип суперпозиции.

12. Операторы в квантовой механике и их свойства. Собственные значения и собственные функции операторов.

13. Средние значения физических величин. Условие возможности одновременного измерения физических величин.

14. Операторы важнейших физических величин (координаты, импульса, вектора импульса, момента импульса, квадрата момента импульса).

15. Операторы важнейших физических величин (проекции момента импульса, кинетической энергии, потенциальной энергии, полной энергии).

16. Временное и стационарное уравнения Шредингера. Квантование. Уравнения Шредингера в операторной форме. Оператор Гамильтона.

17. Определение энергетического спектра системы как задача на собственные значения оператора Гамильтона. Движение свободной частицы.

18. Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками.

19. Одномерная прямоугольная потенциальная яма со стенками конечной высоты.

20. Линейный гармонический осциллятор.

21. Отражение и прохождение сквозь прямоугольный потенциальный барьер.

22. Потенциальный барьер конечной ширины. Туннельный эффект.

23. Квантово-механическое описание атома водорода. Разделение переменных. Квантовые числа. Энергетический спектр. Угловое и радиальное распределение электронной плотности.

24. Операторы момента импульса и проекции момента импульса и их собственные значения. Правила отбора. 1s-состояние электрона в атоме водорода.

25. Квантование водородоподобных атомов. Кратность вырождения энергетических уровней. Символика состояний электрона в атоме. Уровни и спектры щелочных металлов.

26. Правила отбора и спектральные серии водородоподобных атомов. Тонкая структура спектральных линий водородоподобных атомов.

27. Орбитальные магнитный и механический моменты. Спин и собственный магнитный момент электрона. Экспериментальное подтверждение существования спина.

28. Полный момент импульса. Описание состояний электрона в атоме с помощью наборов квантовых чисел. Спин-орбитальное взаимодействие.

29. Магнитные свойства атомов. Орбитальный, спиновый и полный магнитный моменты атома. Опыты Штерна–Герлаха. Гиромагнитное отношение и магнетон Бора.

30. Атом во внешнем магнитном поле. Нормальный и аномальный эффекты Зеемана и эффект Пашена–Бака. Электронный парамагнитный резонанс.

31. Принцип Паули и заполнение электронных оболочек в многоэлектронных атомах. Атомные оболочки и подоболочки. Спектральные обозначения и правила отбора.

32. Электронная конфигурация. Суммарные орбитальный, спиновый и полный моменты многоэлектронного атома. LS- и jj- связи. Спектральные обозначения и правила отбора.

33. Периодическая система элементов Менделеева. Электронная конфигурация и правила Хунда.

34. Особенности характеристических рентгеновских спектров. Закон Мозли. Особенности спектра поглощения. Тонкая структура рентгеновских спектров.

35. Системы тождественных частиц. Симметрия волновых функций. Бозоны и фермионы. Квантово-механическая формулировка принципа Паули.

36. Молекулы: энергия и спектры. Квантование полной энергии двухатомной молекулы.

37. Вынужденное излучение. Элементы физики лазеров. Свойства лазерного излучения.

Дата добавления: 2015-01-03