
- •Постоянный электрический ток
- •Классическая теория электропроводности металлов.
- •Вывод законов Ома и Джоуля – Ленца.
- •Трудности классической теории
- •Зонная теория твердых тел.
- •Деление твердых тел на металлы, полупроводники и изоляторы.Понятие о статистике Ферми – Дирака.
- •Объяснение электропроводности и теплоемкости металлов.
- •Полупроводники.Собственная и примесная проводимость полупроводников.
- •Электромагнетизм
- •Магнитное поле и его характеристики: напряженность и индукция, связь между ними.
- •Закон Био – Савара – Лапласа и его применение для расчета магнитных полей: поле бесконечного прямого проводника с током, поле кругового проводника с током.
- •Циркуляция вектора магнитной индукции по замкнутому контуру – закон полного тока.
- •Применение закона полного тока для расчета магнитного поля соленоида и тороида.
- •Взаимодействие параллельных токов. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, закон Ампера.
- •Эффект Холла
- •Магнитный момент контура с током.
- •Контур с током в магнитном поле.
- •Магнитный поток. Поток вектора магнитной индукции через замкнутую поверхность.
- •Работа, совершаемая при перемещении проводника с током и контура с током в магнитном поле.
- •18. Действие магнитного поля на движущийся заряд – сила Лоренца.
- •19.Движение заряженных частиц в магнитном поле. Ускорители заряженных частиц.
- •20.Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Э.Д.С. Индукции – закон Фарадея. Вихревые токи.
- •22. Индуктивность контура. Индуктивность соленоида. Явление самоиндукции
- •23.Токи при размыкании и замыкании цепи.
- •24. Трансформаторы
- •25. Энергия магнитного поля.
- •26. Магнитные моменты электронов атомов.
- •28.Магнитные свойства вещества: намагниченность, магнитная восприимчивость вещества.
- •30. Диамагнетики. Парамагнетики.
- •31.Ферромагнетики и их свойства.
- •32.Природа ферромагнетизма. Антиферромагнетики. Ферримагнетики, ферриты.
- •Основы теории электромагнитного поля
- •33. Электрические колебания. Свободные электрические колебания. Затухающие электрические колебания.
- •34. Переменный ток. Индуктивное и емкостное сопротивление. Полное сопротивление цепи.
- •35.Резонанс токов и напряжений.
- •36.Вихревое электрическое поле.
- •Ток смещения.
- •38.Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля.
- •39.Электромагнитные волны, их свойства. Плоская электромагнитная волна.
- •Энергия и импульс электромагнитной волны.
- •Основы оптики
- •Основные законы геометрической оптики. Полное внутреннее отражение. Оптическая длина пути.
- •42.Принцип Ферма. Линзы.
- •43.Основные фотометрические единицы.
- •44.Свет как электромагнитная волна.
- •45.Интерференция света
- •46. Интерференция от двух когерентных источников – опыт Юнга.
- •47. Интерференция при отражении от плоскопараллельной пластины
- •48.Кольца Ньютона.
- •49. Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля.
- •50. Метод зон Френеля
- •51.Дифракция от круглого отверстия. Дифракция от круглого диска.
- •52.Дифракция Фраунгофера от щели.
- •53.Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей.
- •54. Поляризация света. Плоскополяризованный свет. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации.
- •55.Поляризация при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление.
- •Дисперсия света
- •57. Поглощение света
- •Квантовая природа излучения
- •58.Тепловое излучение. Энергетическая светимость – излучательность. Спектральная плотность излучательности, спектральная поглощательная способность. Абсолютно черное тело.
- •59.Закон Кирхгофа
- •60. Закон Стефана – Больцмана. Закон смещения Вина. Второй закон Вина.
- •61.Формула Рэлея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Гипотеза м. Планка о световых квантах. Формула Планка для распределения энергии в спектре абсолютно черного тела.
- •62.Фотоэффект и его законы.
- •63.Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
- •64.Фотоны. Корпускулярно – волновой дуализм света.
- •65.Эффект Комптона.
- •Основы атомной физики
- •66.Закономерности в атомных спектрах. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа – частиц. Планетарная модель атома и ее несостоятельность с точки зрения классической физики.
- •68.Постулаты Бора. Боровская теория атома водорода.
- •69.Гипотеза де Бройля о корпускулярно – волновом дуализме микрочастиц. Волны де Бройля.
- •70.Принцип неопределенности и соотношение неопределенности Гейзенберга.
- •71. Принцип дополнительности Бора.
- •72. Движение частиц в потенциальной яме
- •73. Волновая функция и ее физический смысл.
- •74.Уравнение Шредингера.
- •75. Квантово – механическая теория атома водорода.
- •76.Квантовые числа.
- •77.Принцип запрета Паули. Распределение электронов в атоме.
- •78.Периодическая система элементов д. И. Менделеева.
- •79.Излучение атомов: оптическое, рентгеновское, вынужденное. Лазеры.
- •Физика атомного ядра
- •80.Характеристики атомного ядра
- •81.Энергия связи. Природа ядерных сил.
- •Радиоактивность.
- •83. Закон радиоактивного распада.
- •84.Виды радиоактивности: альфа – распад, бета – распады, гамма – излучение. Дозы излучения: экспозиционная, поглощенная, эквивалентная
- •85.Ядерные реакции.
- •86. Ядерные реакции под действием нейтронов.
- •87. Реакция деления ядер и цепная реакция.
- •88.Термоядерная реакция
- •Физика элементарных частиц
- •89.Фундаментальные физические взаимодействия. Характеристики элементарных частиц
- •90. Классификация элементарных частиц. Лептоны и адроны.
- •91. Частицы – переносчики взаимодействий. Античастицы.
- •Кварковая модель адронов.
63.Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
По
Эйнштейну, каждый квант поглощается
только одним электроном. Поэтому число
вырванных фотоэлектронов должно быть
пропорционально интенсивности света
(I закон фотоэффекта). Безынерционность
фотоэффекта объясняется тем, что передача
энергии при столкновении фотона с
электроном происходит почти
мгновенно.Энергия падающего фотона
расходуется на совершение электроном
работы выхода А из металла и на
сообщение вылетевшему фотоэлектрону
кинетической энергии mv2max/2.
По закону сохранения энергии,
Уравнение
называется уравнением Эйнштейна
для внешнего фотоэффекта. Если
интенсивность света очень большая, то
возможен многофотонный (нелинейный)
фотоэффект, при котором электрон,
испускаемый металлом, может одновременно
получить энергию не от одного, а от N
фотонов (N=27).
Уравнение Эйнштейна для многофотонного
фотоэффекта
64.Фотоны. Корпускулярно – волновой дуализм света.
Согласно
гипотезе световых квантов Эйнштейна,
свет испускается, поглощается и
распространяется дискретными порциями
(квантами), названными фотонами. Энергия
фотона 0=h.
Его масса находится из закона взаимосвязи
массы и энергии :
Фотон
— элементарная частица, которая всегда
(в любой среде!) движется со скоростью
света с и имеет массу покоя, равную
нулю. Импульс фотона р
получим, если в общей формуле (40.7) теории
относительности положим массу покоя
фотона
=
0:
Если фотоны обладают импульсом, то свет,
падающий на тело, должен оказывать на
него давление. Согласно квантовой
теории, давление света на поверхность
обусловлено тем, что каждый фотон при
соударении с поверхностью передает ей
свой импульс. Если в единицу времени на
единицу площади поверхности тела
падает N фотонов, то
при коэффициенте отражения
света от поверхности тела N
фотонов отразится, а (1–)N
— поглотится. Каждый поглощенный
фотон передаст поверхности импульс
p=h/c,
а каждый отраженный — 2p=2h/c
(при отражении импульс фотона
изменяется на –p).
Давление света на поверхность равно
импульсу, который передают поверхности
в 1 с N фотонов:
Nh=Ee есть энергия всех фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени, т. е. энергетическая освещенность поверхности (см. § 168), a Ee/c=w — объемная плотность энергии излучения. Поэтому давление, производимое светом при нормальном падении на поверхность,
Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. Дальнейшим развитием принципа корпускулярно-волнового дуализма стала концепция квантованных полей в квантовой теории поля.Как классический пример, свет можно трактовать как поток корпускул (фотонов), которые во многих физических эффектах проявляют свойства электромагнитных волн. Свет демонстрирует свойства волны в явлениях дифракции и интерференции при масштабах, сравнимых с длиной световой волны. Например, даже одиночные фотоны, проходящие через двойную щель, создают на экране интерференционную картину, определяемую уравнениями Максвелла.