ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра физики

П О Р Т Ф О Л И О

( допуск к экзамену 2 – ой семестр)

Студента группы СУС – 12

__________________________________________

ИЗУЧАЕМЫЕ РАЗДЕЛЫ KУРСА

* Волновые процессы

* Корпускулярно-волновой дуализм электромагнитного поля (света) и

микрочастиц вещества

* Элементы квантовой механики и ядерной физики

Внимание! Программа рассчитана на 144 часа, из них 72 часа аудиторных занятий и 72 часа самостоятельной домашней работы, что означает необходимость тратить на подготовку к занятиям по физике не менее 4 часов каждую неделю. При возникновении затруднений используйте консультации преподавателя

Содержание:

1. Отчеты по лабораторным работам №№ 107, 304, 314 (защита теории устно во время занятий по расписанию)

2. Четыре таблицы «Подготовка к экзамену» («шпаргалка») – сдается вместе с соответствующей контрольной работой

2.1 Волновые процессы

2.2 Корпускулярно- волновой дуализм света и вещества

2.3 Элементы квантовой механики.

2.4 Элементы ядерной физики

3. Домашние контрольно-тренировочные работы

   1. Волновая оптика

   2. Квантовая оптика. Корпускулярно- волновой дуализм света и

вещества

3. Элементы квантовой механики и ядерной физики

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

1 –ый раздел : Волновые процессы

1.1 Уравнение волны. Графики Х(t) и Х(r).Физический смысл параметра «Х» для

механических, звуковых и световых волн .

1.2 Характеристики волн и связь между ними.

1.3 Классификация волн. Шкалы звуковых и электромагнитных волн и области

применения волн разных диапазонов частот

1.4 Явления отражения и преломления волн, их объяснение на основе принципа

Гюйгенса. Законы отражения и преломления

Физический смысл показателя преломления.

1.5 Явление интерференции волн. Условия образования максимумов и минимумов в

интерференционной картине.

1.6 Явление интерференции волн. Условие наблюдения устойчивой интерференционной

картины. Когерентные волны, способы получения когерентных волн в оптике

1.7 Явление дифракции волн. Объяснение основных эффектов, возникающих при

дифракции, на основе принципа Гюйгенса – Френеля.

1.8 Явление дифракции волн. Дифракционная решетка. Условие образования

максимумов в дифракционной картине от решетки.

1.9 Явление поляризации волн. Естественный и поляризованный свет. Способы

получения поляризованного света. Закон Брюстера.

1.10 Явление поляризации волн. Первый и второй законы Малюса.

2 – ой раздел: Корпускулярно-волновой дуализм электромагнитного поля

(света) и микрочастиц вещества

2.1 Корпускулярно-волновой дуализм света. Явления, подтверждающие наличие у света волновых свойств и корпускулярных свойств. Связь между волновыми и корпускулярными характеристиками света.

2.2 Явление теплового излучения. Основные энергетические характеристики излучения (световой поток ,интегральная энергетическая светимость, лучеиспускательная способность (или спектральная плотность энергетической светимости), лучепоглощательная способность). Абсолютно черное тело. Распределение энергии по длинам волн в спектре излучения абсолютно черного тела.

3. Явление теплового излучения. Законы излучения абсолютно черного тела. Их графическая иллюстрация.

4. Явление теплового излучения. Трудности волновой теории при объяснении экспериментальных законов излучения (Ультрафиолетовая катастрофа) Гипотеза Планка.

5. Явление внешнего фотоэффекта. Вольт-амперная характеристика фотоэффекта, определение на её основе количества выбитых электронов и их кинетической энергии

6. Явление внешнего фотоэффекта. Экспериментальные закономерности явления (законы Столетова) и трудности их объяснения на основе волновой теории света.

7. Явление внешнего фотоэффекта. Гипотеза и уравнение Эйнштейна для этого явления

8. Явление внешнего фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта и её вычисление на основе уравнения Эйнштейна.

9. Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц вещества. Явления, подтверждающие наличие у микрочастиц вещества волновых свойств и корпускулярных свойств.

10. Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц вещества. Волновая функция, её физический смысл и свойства. Длина волны де-Бройля.

11. Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц вещества. Границы применимости классической механики. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.

3 – ий раздел: Элементы квантовой механики и ядерной физики

3.1 Что изучает квантовая механика? Основное уравнение квантовой механики

( Уравнение Шредингера для одномерной стационарной задачи)Основные отличия

движения микрочастиц от движения макротел, вытекающие из решения уравнения

Шредингера.

2. Уравнение Шредингера для электрона в атоме водорода. Основные положения

квантовой теории строения атома. Квантовые числа, условия квантования основных

характеристик электрона в атоме водорода.

3.3 Квантование энергии электронов в атоме. Излучение и поглощение

электромагнитной энергии атомами вещества. Постулаты Бора.

3.4 Особенности и расчет спектра излучения водорода на основе условия квантования

энергии электронов и постулатов Бора

3.5 Условие квантования электронных «орбит». Принцип Паули. Пространственная

структура многоэлектронных атомов. Валентность атомов и периодический закон

Менделеева с точки зрения квантовой механики

3.6 Принцип Паули. Зонная теория проводимости кристаллических тел. Классификация

веществ по электрическим свойствам на основе зонной теории

7. Полупроводники. Влияние температуры на проводимость полупроводников и металлов

8. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Свойства р-n перехода.

9. Состав и строение атомных ядер. Изотопы . Ядерные силы.

10. Явление и закон радиоактивного распада ядер. Период полураспада . Виды и схемы

радиоактивного распада.

7. Энергия связи атомных ядер. Выделение и использование ядерной энергии.

3.12 Классификация элементарных частиц. Законы сохранения в микромире.

Структура ответа на вопрос о физическом явлении:

1. Условия, при которых возникает явление

2. Сущность явления

3. Законы, описывающие явление (формулировка словами и в виде формулы)

4. Пояснения всех буквенных обозначений в формуле (словами и с помощью рисунка)

5. Анализ частных случаев проявления рассматриваемого явления ( по материалам лекционного курса, лабораторных и домашних контрольных работ)

Подготовка к экзамену по теме « Волновые процессы»

(сдается вместе с контрольно-тренировочной работой по теме

ФИО____________

Группа__________

Вопросы экзаменационной программы	Основные понятия и законы (формулы с пояснениями всех буквенных обозначений и поясняющим рисунком) . Краткие тезисы
Математическая модель (Вопросы 1.1; 1.2) А)Уравнение плоской монохроматической волны и графики Х(t) и Х(r) Б)Основные характеристики В) Связь между длиной волны и другими характеристиками	А – Т – λ - υ – ω - φ -
Явления отражения и преломления (вопрос 1.4) А) Условия возникновения Б) Сущность явления В) Законы с пояснениями всех буквенных обозначений и поясняющими рисунками Г) Анализ частных случаев (по материалам лекций , практических, лабораторных занятий и домашних контрольных работ)
Явление интерференции (вопросы 1.5; 1.6) А) Условия возникновения Б) Сущность явления В) Физические и геометрические условия наблюдения устойчивой интерференционной картины световых волн Г) Законы с пояснениями всех буквенных обозначений и поясняющими рисунками Д) Анализ частных случаев
Явление дифракции (вопросы 1.7; 1.8) (по тому же плану)
Явление поляризации (вопросы 1.9; 1.10) (по тому же плану)

Подготовка к экзамену по теме « Корпускулярно-волновой дуализм»

(сдается вместе с контрольно-тренировочной работой по теме ) ФИО____________

Группа__________

Вопросы экзаменационной программы	Основные понятия и законы (формулы с пояснениями всех буквенных обозначений и поясняющим рисунком) . Краткие тезисы
Корпускулярно-волновой дуализм света и вещества (Вопросы 2.1;2.9) А)Явления, подтверждающие наличие волновых свойств света Б)Явления, подтверждающие наличие корпускулярных свойств света В)Явления ,подтверждающие наличие волновых свойств микрочастиц вещества Г)Явления, подтверждающие наличие корпускулярных свойств микрочастиц Д)Связь между волновыми и корпускулярными характеристиками (для света и для микрочастиц вещества)
Явление теплового излучения (вопросы 2.2-2.4) А) Условия возникновения Б) Сущность явления В )Основные характеристики Г) Законы излучения абсолютно черного тела Д) Ультрафиолетовая катастрофа Е) Гипотеза Планка
Явление фотоэффекта (вопросы 2.5-2.8) А) Условия возникновения Б) Сущность явления В) Вольт - амперная характеристика Г)Законы Столетова и трудности их объяснения на основе волновой модели света Д)Гипотеза Планка, гипотеза Эйнштейна. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта Е) Анализ частных случаев (красная граница фотоэффекта)
Границы применимости классической механики к описанию движения микрочастиц (вопросы 2.10; 2.11) А) Волновая функция ,её физический смысл и свойства Б) Соотношения неопределенностей Гейзенберга