Вопросы к экзамену по физике. Никеров В.А., Р-РС-ЭП 2 курс, 4 семестр

Вопросы к экзамену. Лектор В.А. Никеров. 1. Квантовая природа света. Фотоны. Масса и импульс фотона. Давление света. 2. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. 3. Эффект Комптона. 4. Тепловое излучение. Равновесное излучение. Лучеиспускательная и лучепоглощательная способность. Черное и серое тело. 5. Закон Кирхгофа. Универсальная функция Кирхгофа. 6. Закон Стефана-Больцмана. Эффективная радиационная температура. 7. Закон Вина. Ночное видение и законы теплового излучения. 8. Формула Рэлея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. 9. Квантовая гипотеза и закон Планка. 10. Связь формулы Планка и законов излучения абсолютно черного тела. 11. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора. Планетарная модель атома. 12. Опыты Франка и Герца. Закономерности в спектре излучения атома водорода. 13. Спектры водородоподобных ионов. 14. Гипотеза де Бройля и ее экспериментальное подтверждение. 15. Свойства волн де Бройля: фазовая и групповая скорости, дисперсия. 16. Волны де Бройля и квантовые условия Бора. Частицы, проявляющие волновые свойства. 17. Вероятность местонахождения микрочастицы. Волновая функция. Нормировка и ограничения на волновые функции. Принцип суперпозиции. Средние значения координат. 18. Принцип соответствия. Примеры. 19. Соотношение неопределенностей для импульса частицы. 20. Соотношение неопределенностей для энергии частицы. 21. Уравнение Шредингера для свободной частицы. 22. Общее уравнение Шредингера. 23. Стационарное уравнение Шредингера. 24. Уравнения Шредингера в операторной форме. Оператор Гамильтона. 25. Связь классической и квантовой механики. Теорема Эренфеста. 26. Решение уравнения Шредингера для свободной частицы. 27. Потенциальный ящик: уравнение Шредингера, граничные условия, волновые функции, энергия и вероятность местонахождения частицы. 28. Потенциальный барьер бесконечной ширины. Уравнение Шредингера и его решение для случаев E < U, E > U. 29. Потенциальный барьер конечной ширины. Случаи E > U, E < U. 30. Туннельный эффект. Коэффициенты прозрачности и отражения.  31. Потенциальная яма. 32. Исходная классическая теория гармонического осциллятора. 33. Квантовая теория гармонического осциллятора. 34. Волновые функции и энергетические уровни квантового осциллятора. 35. Уравнение Шредингера для электрона в водородоподобном атоме. 36. Квантовые числа. Возбужденные состояния электрона в водородоподобном атоме и спектры. 37. Спин электрона. Кратность вырождения уровней водородоподобных атомов. 38. 1s-состояние атома водорода. 39. Спин-орбитальное взаимодействие. Эффекты Зеемана и Штарка. 40. Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. 41. Принцип Паули. 42. Строение многоэлектронных атомов. 43. Рентгеновские спектры. 44. Гетерополярная и гомеополярная связи. Обменное взаимодействие. 45. Образование молекул. 46. Колебательная и вращательная энергия молекул. 47. Качественное обоснование зонной теории. Адиабатное приближение. Одноэлектронное приближение. Самосогласованное поле. 49. Уравнение Шредингера для кристаллов. Теорема Блоха и туннелирование. 50. Решение уравнения Шредингера в приближении слабой связи. 51. Зоны Бриллюэна и эффективная масса электрона. 52. Приближение сильной связи. 53. Металлы, диэлектрики, полупроводники по зонной теории. 54. Заряд, масса, радиус, спин, квантовый характер ядра. 55. Удельная энергия связи ядер разных элементов. Модели ядра. 56. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. 57. α-распад, β-распад. Нейтрино. 58. γ-излучение и его свойства. 59. Искусственная радиоактивность. 60. Регистрация и дозы радиоактивных излучений. 61. Космические лучи. 62. Четыре вида фундаментальных взаимодействий. 63. Элементарные и фундаментальные частицы. Кварки. 64. Эволюция Вселенной.