- •1) Основные понятия теории колебаний. Виды маятников. Уравнение свободных незатухающих колебаний.
- •2) Cложение сонаправленных колебаний. Биения
- •3) Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Уравнение эллипса. Фигуры Лиссажу
- •4) Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания, добротность.
- •5) Вынужденные колебания. Резонанс.
- •6) Упругие волны. Механизм образования волн. Плоская монохроматическая волна. Уравнение волны. Характеристики: частота, длина волны, волновой вектор.
- •7) Фазовая скорость. Волновое уравнение. Поглощение волн, закон Бугера.
- •8) Электромагнитные волны, свойства электромагнитных волн
- •10) Интерференция света. Интерференция от двух источников. Полосы равной толщины и равного наклона.
- •9) Волновой пакет, гурупповая скорость. Связь линейной и групповой скорости. Энергия и плотность энергии волны. Вектор Пойнтинга
- •11) Дифракция света. Принцип Гюйгенса. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Дифракционная решетка.
- •12) Естественный и поляризованный свет. Поляризация света. Закон Малюса. Закон Брюстера.
- •13) Базовые понятия голографии. Схема лучей при голографии объектов.
- •14) Тепловое излучение и его основные характеристики. Законы теплового излучения.
- •15) Гипотеза и формула Планка. Энергия, импульс, масса фотона. Фотоэффект.
- •16) Корпускулярно-волновая двойственность света. Эффект Комптона. Рентгеновское излучение.
- •17) Гипотеза де Бройля. Волна де Бройля и ее свойства. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип причинности в квантовой механике.
- •18) Временное уравнение Шредингера. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Волновая функция, смысл, свойства.
- •19) Частица в потенциальной яме с бесконечно высокими стенками: квантование энергии, вероятность нахождения микрочастицы внутри потенциальной ямы.
- •20) Поведение частицы вблизи потенциальных барьеров. Туннельный эффект.
- •21) Статистические свойства квантового осциллятора. Энергия колебаний.
- •22) Правило отбора. Теория атома водорода. Квантовые числа. Спин электрона.
- •23) Принцип Паули и квантовые основания Периодического закона.
- •24) Зонный характер энергетического спектра электронов в кристаллах. Классификация кристаллов на основе зонной теории. Классификация полупроводников. Уровень Ферми и его температурная зависимость.
- •25) Электропроводность полупроводников и ее зависимость от температуры. Электронно-дырочный переход и его основные свойства.
- •26) Статистические и термодинамический методы исследования. Статистические законы распределения.
- •27) Элементы физической кинетики (среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега).
- •28) Кинетические явления переноса (уравнение вязкости, теплопроводности, диффузии)
- •29) Количество теплоты, внутренняя энергия, первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам.
- •30) Теплоемкость системы. Адиабатический процесс (определение, примеры, уравнение).
- •31) Циклы в термодинамике. Цикл Карно. Второе начало термодинамики.
- •32) Энтропия. Свойства энтропии. Статистическое толкование второго начала термодинамики.
- •33) Строение атомного ядра. Модели атомного ядра. Ядерные силы и их свойства.
13) Базовые понятия голографии. Схема лучей при голографии объектов.
14) Тепловое излучение и его основные характеристики. Законы теплового излучения.
Закон Стефана — Больцмана — интегральный закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры.
В словесной форме закон может быть сформулирован следующим образом[1]:
Полная объёмная плотность равновесного излучения и полная испускательная способность абсолютно чёрного тела пропорциональна четвёртой степени его температуры.
Математически
выражается в следующей форме для объёмной
плотности равновесного излучения
:
где
—
некая универсальная константа,
—
температура абсолютно чёрного тела.
Зако́н смеще́ния Ви́на даёт зависимость длины волны, на которой поток излучения энергии чёрного тела достигает своего максимума от температуры чёрного тела.
Закон выражается
λmax = b/T ≈ 0,002898 м·К × T −1 (K),
где T — температура, а λmax — длина волны с максимальной интенсивностью. Коэффициент b, называемый постоянной Вина, в системе СИ имеет значение 0,002898 м·К.
Закон излучения Кирхгофа — физический закон, установленный немецким физиком Кирхгофом в 1859 году.
В современной формулировке закон звучит следующим образом:
Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы и химической природы.
,
где a – поглощательная
способность тела, r –
излучательная
способность тела.
15) Гипотеза и формула Планка. Энергия, импульс, масса фотона. Фотоэффект.
Гипо́теза Пла́нка — гипотеза,
выдвинутая и заключающаяся в том, что
при тепловом излучении энергия испускается
и поглощается не непрерывно, а
отдельными квантами (порциями).
Каждая такая порция-квант имеет энергию
,
пропорциональную частоте ν излучения:
Формула Планка — выражение для спектральной плотности мощности излучения (спектральной плотности энергетической светимости) абсолютно чёрного тела, которое было получено Максом Планком для плотности энергии излучения
Фотоэффе́кт, Фотоэлектрический эффект — испускание электронов веществом под действием света (или любого другого электромагнитного излучения). В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект.
Законы Столетова для фотоэффекта:
Формулировка 1-го закона фотоэффекта: Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока.
Согласно 2-му закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3-й закон фотоэффекта: для каждого
вещества существует красная граница
фотоэффекта, то есть минимальная частота
света
(или
максимальная длина волны λ0),
при которой ещё возможен фотоэффект, и
если
,
то фотоэффект уже не происходит.
Энергия фотона — это энергия элементарной частицы (фотона), квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света.
Импульс фотона — это импульс элементарной частицы (фотона), квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это частица, способная существовать и иметь массу только двигаясь со скоростью света.
Масса фотона — это масса элементарной частицы (фотона), квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это частица, способная существовать и иметь массу только двигаясь со скоростью света.
