5 Раздел. Оптика. Элементы квантовой физики атомов и атомного ядра
Развитие представлений о природе света
Понятие о когерентности электромагнитных волн.
Интерференция света. Условие интерферентности волн.
Методы наблюдения интерференции света. Метод Юнга.
Методы наблюдения интерференции света. Зеркала Френеля.
Расчет интерференции от двух источников света.
Интерференция света в тонких пленках.
Интерференционные приборы и их применение.
Принцип Гюйгенса-Френеля.
Метод зон Френеля.
Явление дифракции. Дифракция Френеля на круглом отверстии.
Явление дифракции. Дифракция Френеля на непрозрачном диске.
Явление дифракции. Дифракция Фраунгофера на одной щели.
Дифракционная решетка. Главные и дополнительные максимумы и минимумы.
Расчет формулы дифракционной решетки.
Применение дифракционной решетки. Разрешающая способность.
Дифракция рентгеновских лучей.
Основы голограмм.
Дисперсия света.
Электронная теория дисперсии света.
Поглощение света. Закон Бугера.
Естественный и поляризованный свет.
Закон Малюса для поляризационного света.
Поляризация света при отражении. Закон Брюстера.
Двойное лучепреломление и его объяснение.
Искусственная анизотропия. Эффект Керра.
Вращение плоскости поляризации. Эффект Фарадея.
Тепловое излучение и его характеристики.
Закон Кирхгофа для равновесного излучения.
Абсолютно черное тело. Закон Стефана-Больцмана.
Абсолютно черное тело. Закон смещения Вина.
Абсолютно черное тело. Формула Релея-Джинса.
Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка.
Внешний фотоэффект и его законы.
Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
Модель атома Резерфорда и ее недостатки.
Закономерности в спектре излучения атома водорода.
Постулаты Бора. Модель атома Бора.
Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества.
Волны де Бройля и их свойства.
Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
Волновая функция и ее статический смысл.
Общее уравнение Шредингера нерелятивистской квантовой механики.
Уравнение Шредингера для стационарных состояний.
Прохождение частицы через потенциальный барьер.
Решение уравнения Шредингера для водородоподобных атомов.
Квантовые числа, их физический смысл.
Пространственное распределение электрона в атоме водорода.
Спин электрон. Спиновое квантовое число.
Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям.
Периодическая система Менделеева.
Рентгеновские спектры. Природа сплошного и характеристического рентгеновских спектров.
Физическая природа химической связи в молекулах. Понятие об энергетических уровнях.
Колебательные и вращательные спектры молекул.
Спонтанное и вынужденное излучение фотонов.
Принцип работы квантового генератора.
Твердотельные и газоразрядные лазеры. Их применение.
Фононы. Теплоемкость кристаллической решетки.
Элементы зонной теории в кристаллах.
Энергетические зоны в кристаллах. Валентная и зона проводимости.
Заполнение зон: диэлектрики, проводники, полупроводники по зонной теории.
Понятие о квантовой статистике Ферми-Дирака. Уровень Ферми.
Основы квантовой теории электропроводимости металла. Сверхпроводимость.
Собственная проводимость полупроводников.
Примесная проводимость полупроводников.
Электронные и дырочные полупроводники.
Контакт электронного и дырочного полупроводников (p-n переход), его свойства и применение.
Строение атомных ядер. Массовое и зарядовое числа. Нуклоны.
Взаимодействие нуклонов. Свойства и природа ядерных сил.
Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
Правила смещения. -распад. Взаимопревращения нуклонов при
-распаде.
Происхождение
-излучения.Ядерные реакции и законы сохранения.
Реакция деления ядер.
Цепная реакция деления ядер. Ядерный реактор.
Термоядерная реакция и проблема ее управления.
Элементарные частицы. Космическое излучение. Взаимопревращаемость элементарных частиц.