Оглавление

1 Явление ядерного распада как основа ядерной энергетики 4

1.1 Из каких частиц состоит ядро атома, какие у них свойства – масса, заряд 4

1.2 Назвать 3 основных вида радиоактивных излучений и дать характеристики (заряд, масса, проникающая способность) образующих их частиц. 4

1.3 Закон радиоактивного распада. Период полураспада. 5

1.4 Что называется естественной радиоактивностью, показать и объяснить на примерах 5

1.5 Цепная реакция деления ядра. Критическая масса. 6

1.6 Принцип работы ядерного реактора 6

1.7 Дефект массы. Ядерные и термоядерные реакции 7

2. Тепловые машины и тепловые насосы различных видов. Методы повышения КПД ДВС в современном автомобилестроении 7

2.1 Первый и второй законы термодинамики 7

2.2 Тепловой двигатель, КПД, примеры 8

2.3 Цикл Карно 8

2.4 Тепловой насос, холодильный и отопительный коэффициенты. 9

2.5 Типы тепловых насосов и области их практического применения 9

2.6. Способы увеличения КПД промышленных тепловых двигателей 10

3. Эффект Пельтье. Термоэлектрические преобразователи. Новые применение, перспективы использования 11

3.1 Эффект Пельтье 12

3.2. Эффект Зеебека 12

3.2 Уравнение теплового баланса термоэлектрического теплового насоса 14

3.3 Устройство и основные характеристики термоэлектрический модуля (ТЭМ) 15

3.4 Преимущества и недостатки термоэлектрического охлаждения 16

3.5 Основные области применения термоэлектрического охлаждения 16

ТЭМ. Перспективы. 16

3.6 Термоэлектрический генератор (ТЭГ). Конструкция, параметры. 16

3.7 Основные области применения ТЭГ. 18

4. Изобретение транзистора как революционный этап развития электроники. Основные положения физики полупроводников. Эволюция твердотельной электроники за последние 20 лет 19

4.1 Дать объяснение понятию полупроводник и показать в чем состоит уникальность свойств полупроводников с точки зрения электроники 19

4.2. Назвать три основные энергетические зоны в полупроводниках. Объяснить их отличительные свойства с точки зрения характера движения электронов. 21

4.3. Понятие собственного полупроводника. Зависимость концентрации носителей от температуры. 22

4.4. Что такое легированный (примесный) полупроводник. Объяснить понятие N и P типов проводимости. 23

4.5 Чем обусловлено появление в области p-n перехода Объемного Пространственного Заряда (ОПЗ). Динамика ОПЗ при подаче на p-n переход внешнего электрического смещения. 25

4.6 Дать качественное описание Вольт-Амперной Характеристики полупроводникового диода. 27

4.7. Как устроены биполярный и полевой транзисторы. Основное назначение транзистора 30

4.8 Перечислите основные элементы полупроводниковой техники и кратко объясните их назначение 32

4.9. Высокочастотные HEMT транзисторы 33

4.10. Виды Интегральных микросхем. Примеры. Закона Мура. 35

4.11. Основные технологические этапы производства интегральных микросхем 36

5. Современные методы хранения информации. Открытие эффекта гигантского магнетосопротивления – революционный этап в развитии магнитной записи данных 38

5.1 В чем заключен принцип магнитной записи данных 40

5.2 Что такое эффект Холла 40

5.3 Что такое обычное магнетосопротивление и каков порядок его величины 42

5.4 В чем заключено огромное практическое значение эффекта Гигантского магнетосопротивления 42

5.5. Назовите основные элементы современного магнитного накопителя данных (‘жесткого диска”) 43

6. Оптоэлектронные источники и приемники излучений. Распространение излучения по оптическому волокну. Современные п/п лазеры как основа дальнейшего развития оптических линий связи. Когерентная оптика в свете достижений последних 10 лет. Квантовое шифрование информации 44

6.1 Как рождается квант света в полупроводниковых приборах. 44

Если кратко, то рождение кванта света в полупроводниковых приборах основано на излучательной рекомбинации носителей заряда в активной области гетерогенной структуры при пропускании через нее тока. Это значит, что носители заряда проникают в активный слой из прилегающих пассивных слоев благодаря подаче напряжения на р-n структуру. После этого электроны испытывают спонтанную рекомбинацию, которая сопровождается излучением света. Далее смотри 6.3. 44

6.2 В чем разница между прямозонными и непрямозонными полупроводниками. 45

Приведите примеры тех и других полупроводников 45

6.3 Принцип работы светодиода 46

6.4 Определение спонтанного и вынужденного излучений 49

6.5. Что такое инверсная заселенность уровней 51

6.6 Что такое накачка (лазера) и какие виды накачек вы знаете 51

1.2.1 Накачка электронным пучком 51

1.2.2 Накачка электрическим разрядом 51

1.2.2.2 Накачка быстрым поперечным электрическим разрядом 52

2.2.3 Накачка электрическим разрядом с предионизацией электронным пучком 52

1.2.2.4 Накачка двойным электрическим разрядом 53

6.7 Принцип работы полупроводникового лазера. Пороговый ток 54

6.8.Виды полупроводниковых лазеров – лазеры на гетерорструктурах, квантовых ямах и квантовых точках. 55

6.9.Области применения п.п. лазеров и светодиодов 56

6.10.Какой эффект лежит в основе передачи света по оптоволокну. Устройство, виды и параметры современных оптических волокон 56

6.11. Что такое когерентное оптическое излучение. 61