Раздел 6. Статистическая физика. Физика твёрдого тела. Строение ядра

Молекулярно-кинетическая теория (МКТ). Статистический и термодинамический методы. Макроскопические параметры. Уравнение состояния. Основное уравнение МКТ для давления, для температуры. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Число степеней свободы. Теорема о равнораспределении.

Понятие о классической статистике. Вероятность, среднее арифметическое, среднее квадратичное. Функция распределения вероятностей случайной величины. Распределение Максвелла. Характерные скорости молекул газа. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.

Явления переноса. Эффективное сечение. Средняя длина свободного пробега, среднее число столкновений молекулы. Диффузия, вязкость, теплопроводность. Коэффициенты диффузии, вязкости, теплопроводности.

Твёрдое тело: упругие свойства, тепловое расширение, классическая теория теплоемкости твёрдых тел.

Квантовые статистики. Распределение Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Электропроводность металлов. Электронный Ферми-газ в металле. Уровень Ферми. Энергия Ферми Элементы зонной теории кристаллов.

Полупроводники. Температурная зависимость сопротивления металлов и полупроводников. Контактные явления: p-n–переход; эффект Зеебека.

Состав и характеристики атомного ядра. Ядерные силы, дефект массы, энергия связи. Радиоактивный распад, виды распада, закон радиоактивного распада. Активность.

Контрольные работы и требования к их оформлению

Контрольные работы позволяют закрепить теоретический материал. Решение задач является проверкой степени усвоения студентами теоретического курса, а рецензии на работу помогают ему доработать и правильно усвоить различные разделы курса физики. Контрольные работы выполняются в период между сессиями и отдаются на кафедру физики для проверки не позднее, чем за 15 дней до начала сессии.

Перед выполнением контрольной работы необходимо внимательно ознакомиться с теоретическими и справочными материалами, а также примерами решения задач по данной теме.

Номер варианта контрольной работы выбирается студентом по последней цифре в зачетной книжке. Таблицы вариантов по каждой части курса физики представлены после приложений в конце учебного пособия.

Решенные задачи следует оформить так, как указано ниже.

При наличии значительных ошибок и неправильных решений работа возвращается студенту для исправлений. После исправления работа отправляется на кафедру физики на повторное рецензирование. Защита контрольных работ происходит в виде собеседования по решенным задачам на консультациях во время сессии.

1. Контрольная работа оформляется в отдельной тетради. Титульный лист оформляется следующим образом:

Контрольная работа по физике №…

“Название к.р.”

Студент ----------- группы ----------

......................................Шифр………..

Фамилия, Имя, Отчество

Вариант №…………………..

Проверил……………………………

Фамилия, Имя, Отчество преподавателя

“Зачтено”дата…………….роспись……….

2. Каждая задача оформляется с начала нового листа. Записывается полностью текст задачи так, как он приведен в методичке.

3. Все содержащиеся в задаче данные, которые могут быть представлены в виде математических соотношений, должны быть записаны в колонке под заголовком “Дано”.

4. Величины, выраженные через внесистемные единицы, должны быть выражены через единицы системы СИ. Численное значение всех величин должно быть представлено в нормализованном виде: (1÷10)^.10ⁿ.

5. Решению задачи должно предшествовать изображение физических явлений и процессов, происходящих в данной задаче. На рисунке, чертеже или блок-схеме должны быть указаны характерные параметры данной задачи, известные и искомые величины.

6. Задачу рекомендуется решить сначала в общем виде, то есть только в буквенных обозначениях, поясняя при написании формул буквенные обозначения. Решение задачи должно содержать краткие пояснения основных этапов. Значение фундаментальных физических констант должно быть приведено с указанием численного значения и размерности в системе СИ.

Контрольные работы, оформленные без соблюдения правил, а также работы, выполненные не по своему варианту, зачтены не будут.