Ч3 ВОПРОСЫ К ТЕОР МОДУЛЯМ

ВОПРОСЫ К ТЕОР МОДУЛЯМ

МОДУЛЬ 1

1. Получите волновое уравнение электромагнитной волны из уравнений Максвелла.

2. Скорость распространения э.-м. волны в среде, электродинамическая постоянная.

3. Уравнение плоской электромагнитной волны.

4. Свойства э.-м. волны.

5. Фазовая скорость. Может ли фазовая скорость быть больше скорости с?

6. Энергия э.-м. волны, плотность потока энергии, вектор Умова-Пойнтинга.

7. Световой вектор. Показатель преломления среды. Какая из характеристик э.-м. волны меняется при переходе из одной среды в другую?

8. Интенсивность света.

9. Сложение двух гармонических монохроматических волн. Интерференция.

10. Опыт Юнга. Получить формулу для ширины интерференционной полосы.

11. Физический смысл условий минимума и максимума интерференции. Оптическая разность хода.

12. Условия наблюдения интерференции. Длина, ширина, время когерентности.

13. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

14. Дифракция Френеля на круглом отверстии. Формула для радиуса n-ой зоны Френеля.

15. Спираль Френеля. Примеры вычисления интенсивности света в центре дифракционной картины от круглого отверстия.

16. Зонная пластинка.

17. Критерий наблюдения дифракции света. Дифракция Френеля. Дифракция Фраунгофера.

18. Дифракция Фраунгофера на узкой щели. Условия максимумов и минимумов.

19. Дифракционная решётка. Условия максимумов и минимумов.

20. Виды поляризации света. Естественный свет.

21. Способы представления поляризованного света. Частично-поляризованный свет. Степень поляризации.

22. Поляризатор. Закон Малюса для идеального поляризатора.

23. Закон Брюстера. Виды поляризаторов. На каких явлениях основаны принципы действия поляризаторов?

МОДУЛЬ 2

24. Свойства о- и е-волн в одноосном кристалле.

25. Оптическая ось кристалла. Каковы свойства этого направления? У каких кристаллов можно выделить такую ось? Изобразите ось на рисунке поверхностей лучевых скоростей.

26. Причины двойного лучепреломления.

27. Явление дихроизма.

28. Объясните разделение о- и е-волн в кристалле с помощью построения Гюйгенса.

29. Объясните способ создания эллиптического света с помощью двупреломляющей пластинки.

30. Какова оптическая разность хода о- и е-волн в случае пластинки в четверть волны. Как получить циркулярно поляризованный свет на такой пластинке?

31. Какова оптическая разность хода о- и е-волн в случае пластинки в полволны. Какова поляризация выходящего из пластинки света?

32. Почему тепловое излучение называют равновесным?

33. Энергетические характеристики теплового излучения.

34. Поглощательная способность тела. Закон Кирхгофа.

35. Формула Планка. Из каких основных предположений выводится эта формула?

36. Получите излучательную способность а.ч.т., используя формулу Планка (закон Стефана-Больцмана)

37. Какой формулой описывается спектральная излучательная способность а.ч.т. Закон Вина.

38. Объясните существование коротковолновой границы рентгеновского спектра.

39. Смысл уравнения Эйнштейна. Работа выхода.

40. Объясните красную границу фотоэффекта и тока насыщения ВАХ фотоэлемента, исходя из карпускулярных свойств света.

41. Эффект Комптона. Схема опыта и в чём заключается эффект.

42. Получите формулу комптоновского смещения длины волны.

43. Перечислите явления, объясняемые в рамках квантовой оптики.

44. Опыт Резерфорда.

45. Модель водородоподобного атома Бора. Постулаты Бора.

46. Получите формулу Ридберга.

47. Спектральные серии атома водорода.

МОДУЛЬ 3

48. Гипотеза де Бройля.

49. Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля. Опыт Дэвиссона-Джермера.

50. Какой математический формализм используется для описания поведения микрочастиц?

51. Критерий классического и квантового описания поведения частиц.

52. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.

53. Следствия соотношений неопределённостей.

54. Волновая функция. Является ли она наблюдаемой величиной?

55. Плотность вероятности в квантовой механике.

56. Физический смысл волновой функции.

57. Временное уравнение Шредингера.

58. Стационарные состояния. Получить стационарное уравнение Шредингера.

59. Квантование энергии.

60. Частица в прямоугольной одномерной яме, с бесконечными стенками.

61. Частица в прямоугольной потенциальной яме с одной конечной стенкой.

62. Квантовый гармонический осциллятор. Колебания молекул.

63. Потенциальный барьер. Коэффициенты пропускания и отражения. Случай . В чём заключается отличие поведения квантовой от классической частицы.

64. Потенциальный барьер. Коэффициенты пропускания и отражения. Случай . Плотность вероятности положения частицы в области барьера.

МОДУЛЬ 4

65. Туннельный эффект.

66. Операторы физических величин в квантовой механике. Операторы импульса, момента импульса.

67. Операторы физических величин в квантовой механике. Оператор кинетической энергии. Гамильтониан.

68. Квантование проекции момента импульса. Квантовое число.

69. Квантование модуля момента импульса. Квантовое число .

70. Уравнение Шредингера для водородоподобного атома. Квантование энергии атома водорода. Вырождение энергетических состояний электрона. Кратность вырождения.

71. Плотность вероятности для электрона в основном состоянии водородоподобного атома.

72. Спин электрона. Модуль, проекция спина, квантовые числа .

73. Полный момент электрона в атоме. Модуль момента, проекция на направление. Тонкая структура уровней.

74. Правила отбора для переходов электрона в атоме.

75. Квантовые числа состояния электрона.

76. Орбитальный магнитный момент электрона. Магнетон Бора.

77. Собственный (спиновый) магнитный момент и полный магнитный момент электрона.

78. Механические и магнитные моменты атома для LS – связи. jj – связь.

79. Опыт Штерна-Герлаха.

80. Принцип Паули. Заполнение электронных оболочек.

81. Квантовые статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака.

82. Распределение Бозе-Эйнштейна для фотонного газа.

83. Распределение Бозе-Эйнштейна для фононного газа.

84. Распределение Ферми-Дирака для электронов в кристалле.

85. Зонная теория твёрдых тел. Запрещённые и разрешённые зоны энергии.

86. Движение электронов в кристалле под действием внешнего электрического поля. Эффективная масса электрона.

87. Собственные полупроводники. Температурная зависимость проводимости.

88. Электронно-дырочный переход