- •Лекція 1. Корпускулярно-хвильовий дуалізм речовини
- •1.1.2. Гіпотеза й формула де Брoйля. Дослідне обґрунтування корпускулярно-хвильового дуалізму речовини
- •Фізичний зміст хвиль де Бройля
- •1.1.3. Співвідношення невизначеностей. Межі використання законів класичної фізики
- •З урахуванням (1.1.12) і (1.1.13) одержимо
- •1.2.2. Загальне (часове) рівняння Шредінгера
- •У загальному випадку часове рівняння Шредінгера має вигляд
- •1.3.3. Гармонічний квантовий осцилятор
- •Потенціальна енергія класичного осцилятора знаходиться за формулою
- •Розв’язком рівняння (1.3.55) може бути функція
- •Лекція 4. Фізика атомів і молекул
- •1.4.2. Енергія атома водню і його спектр. Виродження рівнів.
- •1.5.2. Принцип нерозрізненості тотожних частинок. Принцип Паулі
- •1.5.3. Розподіл електронів за станами. Періодична система елементів
- •1.5.4. Рентгенівські промені. Суцільний спектр і його межі. Характеристичний спектр. Закон Мозлі
- •1.6.1. Взаємодія атомів. Іонний ковалентний зв’язок атомів у молекулах. Поняття про теорію обмінних сил.
- •1.6.2. Енергетичні рівні молекул. Молекулярні спектри. Парамагнетний резонанс
- •1.6.3. Комбінаційне розсіювання світла
- •1.6.4. Поглинання. Спонтанне і вимушене випромінювання. Оптичні квантові генератори
- •Розділ 2. Елементи статистики
- •2.1.2. Імовірність. Середні значення фізичних величин. Функція розподілу
- •2.1.3. Фазовий простір. Комірка фазового простору. Число станів у просторі імпульсів. Густина станів для вільної частинки
- •2.2.1. Розподіл Максвелла ― Больцмана та його аналіз.
- •2.2.2. Розподіли Больцмана. Барометрична формула.
- •2.2.3. Розподіл Максвелла молекул за швидкостями. Найбільш імовірна швидкість молекул. Середня і середньоквадратична швидкості газових молекул.
- •2.2.1. Розподіл Максвелла ― Больцмана та його аналіз
- •2.2.2. Розподіл Больцмана. Барометрична формула
- •2.2.3. Розподіл Максвелла молекул за швидкостями. Найбільш імовірна швидкість молекул. Середня і середньоквадра-тична швидкості молекул
- •2.3.1. Молекулярно-кінетична теорія. Основні положення мкт.
- •2.3.2. Основне рівняння мкт газів. Температура.
- •2.3.1. Молекулярно-кінетична теорія. Основні положення мкт
- •2.3.2. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів. Температура
- •2.4.1. Внутрішня енергія. Кількість теплоти. Робота в термоди-наміці.
- •2.4.2. Перший закон термодинаміки
- •2.4.3. Теплоємність ідеального газу
- •2.4.4. Теплові двигуни. Термодинамічні цикли. Цикл Карно
- •Коефіцієнт
- •4.4.5. Необоротність теплових процесів. Другий закон термодинаміки. Поняття про ентропію
- •2.5.1. Енергетичні зони в кристалах. Метали, діелектрики й напівпровідники з точки зору зонної теорії.
- •2.5.2. Носії струму в кристалах. Квазічастинки. Ефективна маса носіїв струму в кристалі.
- •2.5.3. Густина квантових станів у енергетичній зоні.
- •2.5.1. Енергетичні зони в кристалах. Метали, діелектрики й напівпровідники з точки зору зонної теорії
- •2.5.2. Носії струму в кристалах. Квазічастинки. Ефективна маса носіїв струму в кристалі
- •2.5.3. Густина квантових станів у енергетичній зоні
- •2.6.1. Розподіл електронів у металі за енергіями. Енергія Фермі.
- •2.6.2. Розрахунок енергії Фермі. Середнє значення енергії елек-тронного газу в металі. Температура виродження.
- •2.6.3. Квантова теорія електропровідності металів
- •2.6.4. Теплоємність електронного газу
- •Лекція 7. Кристалічна ґратка. Теплові властивості твердих тіл
- •2.7.2. Дефекти в кристалах. Фонони
- •2.7.3. Теплоємність кристалів та її залежність від температури. Теорія Дебая
- •2.7.4. Теплопровідність кристалів
- •2.8.1. Власна провідність напівпровідників.
- •2.8.2. Домішкова провідність напівпровідників.
- •2.8.3. Контакт двох напівпровідників з різним типом провідності. Напівпровідникові діоди. Тунельні діоди.
- •5.4.1. Власна провідність напівпровідників
- •2.8.2. Домішкова провідність напівпровідників
- •2.8.3. Контакти двох напівпровідників з різним типом провіднос-ті. Напівпровідникові діоди. Тунельні діоди
- •Література
- •Розділ 1. Елементи квантової фізики
Література
Савельев И. В. Курс общей физики: Учеб. Пособие. В 3-х т. Т3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика атомного ядра и элементарных частиц.- М.: Наука, 1987.- 320 с.
Бушманов Б.Н., Хромов Ю.А. Физика твердого тела: Учеб. Пособие. -М. Высшая школа, 1971.- 222 с.
Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела: В 2-х т. –М.: Мир, 1979.- 422 с.
З М І С Т
Розділ 1. Елементи квантової фізики
Лекція 1. Корпускулярно - хвильовий дуалізм речовини | |
1.1.1. Ядерна модель атома. Теорія Бора і її суперечності ....................... |
3 |
1.1.2. Гіпотеза й формула де Бройля. Дослідне обґрунтування корпускулярно - хвильового дуалізму речовини ............................. |
5 |
1.1.3. Співвідношення невизначеностей. Межі використання законів класичної фізики .................................................................................. |
11 |
Лекція 2. Основні поняття квантової механіки | |
1.2.1. Поняття стану частинки у квантовій механіці. Хвильова функція і її статистичний зміст. Стандартні умови ....................... |
16 |
1.2.2. Загальне (часове) рівняння Шредінгера ........................................... |
18 |
1.2.3. Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів................................ |
20 |
Лекція 3. Найпростіші задачі квантової механіки | |
1.3.1. Рух вільної частинки .......................................................................... |
21 |
1.3.2. Частинка в одновимірному потенціальному ящику ....................... |
22 |
1.3.3. Гармонічний квантовий осцилятор .................................................. |
27 |
1.3.4. Проходження частинки крізь потенціальний бар’єр. Тунельний ефект ................................................................................ |
32 |
Лекція 4. Фізика атомів і молекул | |
1.4.1. Використання рівняння Шредінгера до атома водню. Хвильова функція. Квантові числа ................................................................... |
34 |
1.4.2. Енергія атома водню і його спектр. Виродження рівнів. Правила відбору ................................................................................................ |
39 |
1.4.3. Механічний і магнетний моменти атома водню ............................. |
42 |
Лекція 5. Багатоелектронні атоми | |
1.5.1. Досліди Штерна й Герлаха. Спін електрона ................................... |
45 |
1.5.2. Принцип нерозрізненості тотожних частинок. Принцип Паулі .... |
47 |
1.5.3. Розподіл електронів за станами. Періодична система елементів . |
49 |
1.5.4. Рентгенівські промені. Суцільний спектр і його межі. Характеристичний спектр. Закон Мозлі .......................................... |
51 |
Лекція 6. Молекула | |
1.6.1. Взаємодія атомів. Іонний і ковалентний зв’язок атомів у молекулах. Поняття про теорію обмінних сил ................................ |
54 |
1.6.2. Енергетичні рівні молекул. Молекулярні спектри. Парамагнетний резонанс ................................................................................................ |
59 |
1.6.3. Комбінаційне розсіювання світла ...................................................... |
63 |
1.6.4. Поглинання. Спонтанне й вимушене випромінювання. Оптичні квантові генератори ............................................................................ |
64 |
Розділ 2. Елементи статистики
| |
Лекція 1. Основні статистичні поняття |
|
2.1.1. Статистичний і термодинамічний методи вивчення макроскопічних систем .................................................................... |
69 |
2.1.2. Імовірність. Середні значення фізичних величин. Функція розподілу ............................................................................................ |
70 |
2.1.3. Фазовий простір. Комірка фазового простору. Число станів у просторі імпульсів. Густина станів для вільної частинки ........... |
72
|
Лекція 2. Класичні розподіли |
|
2.2.1. Розподіл Максвелла - Больцмана та його аналіз .............................. |
76 |
2.2.2. Розподіл Больцмана. Барометрична формула .................................. |
77 |
2.2.3. Розподіл Максвелла молекул за швидкостями. Найбільш імовірна швидкість молекул. Середня і середньоквадратична швидкості газових молекул ................................................................ |
78 |
Лекція 3. Молекулярна фізика й термодинаміка |
|
2.3.1. Молекулярно-кінетична теорія. Основні положення МКТ ............. |
83 |
2.3.2. Основне рівняння МКТ газів. Температура. ..................................... |
85 |
Лекція 4. Термодинаміка |
|
2.4.1. Внутрішня енергія. Кількість теплоти. Робота в термодинаміці ... |
91 |
2.4.2. Перший закон термодинаміки ........................................................... |
94 |
2.4.3. Теплоємність ідеального газу ............................................................ |
98 |
2.4.4. Теплові двигуни. Термодинамічні цикли. Цикл Карно .................. |
103 |
2.4.5. Необоротність теплових процесів. Другий закон термодинаміки. Поняття про ентропію ............................................ |
109 |
Лекція 5. Елементи зонної теорії кристалів |
|
2.5.1. Енергетичні зони в кристалах. Метали, діелектрики й напівпровідники з точки зору зонної теорії ...................................... |
117 |
2.5.2. Носії струму в кристалах. Квазічастинки. Ефективна маса носіїв струму в кристалі ................................................................................. |
121 |
2.5.3. Густина квантових станів у енергетичній зоні ................................. |
122 |
Лекція 6. Електронний газ у металі |
|
2.6.1. Розподіл електронів у металі за енергіями. Енергія Фермі ............ |
123 |
2.6.2. Розрахунок енергії Фермі. Середнє значення енергії електронного газу в металі. Температура виродження ................. |
125 |
2.6.3. Квантова теорія електропровідності металів .................................. |
128 |
2.6.4. Теплоємність електронного газу ....................................................... |
129 |
Лекція 7. Кристалічна ґратка. Теплові властивості твердих тіл |
|
2.7.1. Будова кристалів. Фізичні типи ґраток ............................................. |
131 |
2.7.2. Дефекти в кристалах. Фонони ........................................................... |
133 |
2.7.3. Теплоємність кристалів та її залежність від температури. Теорія Дебая ................................................................................................... |
135 |
2.7.4. Теплопровідність кристалів ............................................................... |
138 |
Лекція 8. Електронні властивості напівпровідників |
|
2.8.1. Власна провідність напівпровідників ................................................ |
139 |
2.8.2. Домішкова провідність напівпровідників ......................................... |
143 |
2.8.3. Контакт двох напівпровідників з різним типом провідності. Напівпровідникові діоди. Тунельні діоди ........................................ |
147 |
Література .......................................................................................... |
153 |