1. Основные законы геометрической оптики. Распространение света в оптически неоднородных средах. Предельный угол полного отражения.

2. Электромагнитная (волновая) теория света. Скорость распространения световых волн. Световой вектор. Уравнение световой волны. Когерентность и монохроматичность световых волн.

3. Интерференция света и методы её наблюдения. Опыт Юнга. Условия интерференционных максимумов и минимумов. Интерференция света в тонких плёнках.

4. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света на круглом отверстии и диске. Расчёт дифракционной картины методом зон Френеля.

5. Дифракция Фраунгофера на щели. Расчёт дифракционной картины методом зон Френеля. Условия образования дифракционных максимумов и минимумов.

6. Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера. Явление двойного лучепреломления. Закон Малюса.

7. Тепловое излучение и его характеристики. Закон теплового излучения абсолютно чёрного тела. Квантовая гипотеза Планка.

8. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Фотоны. Эффект Комптона. Единство корпускулярных и волновых свойств электромагнитного излучения.

9. Постулаты Бора. Атом водорода по Бору. Опыт Франка и Герца. Спектр атома водорода.

10. Двойственная (корпускулярно-волновая) природа частиц вещества. Волны де Бройля. Опыт Дэвиссона и Джермера. Соотношение неопределённостей.

11. Волновая функция и её вероятностный характер. Уравнение Шрёдингера для атома водорода и его решение. Квантовые числа. Правила отбора возможных электронных переходов в атоме.

12. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по квантовым состояниям и Периодическая система элементов.

13. Состав, строение и свойства атомных ядер. Нуклоны. Дефект массы и энергия связи ядра. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерной реакции.

Вопрос 1 Основные законы оптики. Полное отражение

Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно. ( оптически однородная среда – каждая точка, показатель преломления которой равен 1)

Закон независимости световых пучков: При распространении света, световые лучи (св. пучки) не взаимодействуют друг с другом как при распространении так и при физическом воздействии на вещество.

Закон отражения: отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол i'₁ отражения равен углу i₁ падения:

Закон преломления: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведен­ный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред:

(165.1)

где n₂₁ — относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолют­ных показателей преломления:

(165.2)

Абсолютным показателем преломления среды называется величина n, равная от­ношению скорости c электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости v в среде:

(165.3)

Сравнение с формулой (162.3) дает, что , где  и  — соответственно электри­ческая и магнитная проницаемости среды. Учитывая (165.2), закон преломления (165.1) можно записать в виде

(165.4)

Из симметрии выражения (165.4) вытекает обратимость световых лучей.

Если свет распространяется из среды с большим показателем преломления n₁ (оп­тически более плотной) в среду с меньшим показателем преломления n₂ (оптически менее плотную) (n₁>n₂), например из стекла в воду, то, согласно (165.4),

Отсюда следует, что преломленный луч удаляется от нормали и угол преломления i₂ больше, чем угол падения i₁ (рис. 230, а). С увеличением угла падения увеличивается угол преломления (рис. 230, б, в) до тех пор, пока при некотором угле падения (i₁= i_пр) угол преломления не окажется равным /2. Угол i_пр называется предельным углом. При углах падения i₁> i_пр весь падающий свет полностью отражается

По мере приближения угла падения к предельному интенсивность преломленного луча уменьшается, а отраженного — растет. Если i₁=i_пр, то интенсив­ность преломленного луча обращается в нуль, а интенсивность отраженного равна интенсивности падающего (рис. 230, г). Таким образом, при углах падения в пределах от i_пр до /2 луч не преломляется, а полностью отражается в первую среду, причем интенсивности отраженного и падающего лучей одинаковы. Это явление называется полным отражением.

Предельный угол i_пр определим из формулы (165.4) при подстановке в нее i₂=/2.

Тогда

(165.5)

Явление полного отражения имеет место только при падении света из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную.

ОПТИКА НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД- раздел физ. оптики, в к-ром изучаются явления, сопровождающие распространение оптического излучениям оптически неоднородных средах, показатель преломления . к-рых не постоянен, а зависит от координат. Характер явлений и методы их исследования существенно зависят от характера изменения п и масштаба неоднородностей по сравнению с длиной волны света  Оптич. неоднородностями являются поверхности или объёмы внутри среды, на(в) к-рых изменяется п. Независимо от физ. природы неоднородности она всегда отклоняет свет от его первонач. направления. На поверхностях, разделяющих среды с различными п, происходят отражение света и преломление света. В среде с непрерывно изменяющимся п, когда относит, изменение п на расстояниях, сравнимых с  очень мало (т. н. градиентная среда), световой луч, в каждой точке волновой поверхности S(x,y,z), меняет направление в зависимости от неоднородностей пространства, <что приводит к его искривлению (рефракции).