- •Семестр 5 – Атомная физика. Элементы ядерной физики.
- •Cодержание (1)
- •Cодержание (2)
- •Основная литература:
- •Дополнительная литература:
- •Лекция 1(1)
- •Лекция 1(2)
- •Лекция 1(3)
- •Температурное равновесие излучения и поверхности
- •Установление температурного равновесия
- •Равновесие теплового излучения
- •Исследование излучения абсолютно черного тела
- •Энергетическая светимость абсолютно- чёрного тела
- •Установление равновесия объёмной плотности энергии
- •Излучение элементарной части площади
- •Конфигурация объёмного резонатора
- •Зависимость энергетической светимости абсолютно-черного тела
- •Энергетическая светимость и спектральная плотность излучения согласно распределения Планка
- •Лекция 2 (1)
- •Тормозное рентгеновское излучение.
- •Фото-эффект (1)
- •Фотоэффект (1 )
- •Опыт Милликена
- •Р-n - переход
- •Опыт Боте
- •Рассеяние фотона свободным электроном
- •Лекция 3
- •Модель атома Томсона (1)
- •Модель атома Томсона (2)
- •Кклассической теории движения электрона
- •К теории Бора атома водорода.
- •Опыт Франка-Герца.
- •Опыт Франка-Герца (1)
- •Опыт Франка-Герца (2)
- •Лекция 4 (1)
- •Лекция 4 (2)
- •Рассеяние электронов на фольге
- •Мысленный эксперимент
- •Принцип неопределённости (2)
- •Лекция 5 (1)
- •Лекция 5 (2)
- •Частица в прямоугольной
- •Волновые функции для элементарной частицы в прямоугольной потенциальной яме конечной и бесконечной высоты.
- •Рассеяние на потенциальном барьере (1).
- •Рассеяние на потенциальном барьере (2).
- •Основные свойства Гамма-функции:
- •Лекция 6
- •Лекция 7
- •Зависимость потенциальной энергии взаимодействия электрона в атоме водорода (1)
- •Зависимость потенциальной энергии взаимодействия электрона в атоме водорода (2)
- •К решению уравнения Шрёдингера для
- •К решению уравнения Шрёдингера
- •К решению уравнения Шрёдингера для
- •К решению уравнения Шрёдингера для
- •Проекция момента импульса (1)
- •Проекция момента импульса (2)
- •Сложение моментов импульса (1)
- •Сложение моментов импульса (2)
- •Квантование момента импульса
- •Квантование собственного (спинового) момента
- •Квантование полного механического момента
- •Электрон в атоме водорода
- •Волновая функция электрона в атоме водорода.
- •Лекция 8
- •Заполнение оболочек и подоболочек атомов (2)
- •Заполнение подоболочек атома
- •Лекция 9
- •Радиационные переходы между
- •Постоянные экранирования (∆ l ) для щелочных элементов
- •Термы щёлочных атомов
- •Лекция 10 (1)
- •Лекция 10 (2)
- •Рентгеновский спектр излучения (1)
- •Рентгеновский спектр излучения (2)
- •Характеристические рентгеновские спектры (1)
- •Закон Мозли
- •Молекулярные спектры
- •Потенциальная энергия и спектр уровней энергии двухатомной молекулы
- •Образование электронно-колебательных полос
- •а) Электронно-колебательные полосы (∆Ee, ∆Ev ≠0).
- •Лекция 11
- •Эффект
- •Образование поляризованных компонент в эффекте Зеемана
- •Нормальный эффект Зеемана
- •Лекция 12
- •Лекция 13
- •Лекция 14
- •Колебания двух связанных маятников
- •Колебания цепочки связанных маятников
- •Оптическая и акустическая ветви колебаний одномерной цепочки частиц
- •Эффект Мёссбауэра (1)
- •Эффект Мёссбауэра (2)
- •Лекция 15 (1)
- •Лекция 15 (2)
- •Энергетические зоны в металлах
- •Заполнение уровней в полупроводниках.
- •Зависимость логарифма удельной электропроводности металлов от обратного значения температуры
- •Эффект Холла (1)
- •Эффект Холла (2)
- •Эффект Холла (3)
- •Работа выхода (1)
- •Работа выхода (2)
- •Контактная разность потенциалов
- •Энергетические уровни зоны проводимости
- •Вакуумный диод
- •Вольт-амперные характеристики вакуумного диода
- •Температурная зависимость тока насыщения вакуумного диода
- •Схема кенотрона (двойного диода)
- •Зависимость силы тока от времени для кенотрона
- •Временная зависимость переменного тока, прошедшего через двойной диод
- •Схема триода
- •Сеточная характеристика триода
- •Контактная разность потенциалов (1)
- •Контактная разность потенциалов (2)
- •Контактная разность потенциалов (3)
- •Контактная разность потенциалов (4)
- •Контактная разность потенциалов (5)
- •Термоэлектрические явления (1)
- •Термоэлектрические явления (2)
- •Дырочная проводимость (1)
- •Дырочная проводимость (2)
- •Условие равновесия носителей тока в полупроводнике
- •Потенциальная энергия p-n перехода
- •Вольт-амперная характеристика в пропускной зоне полупроводника
- •Зависимость силы тока, текущего через переход, от
- •Схема транзистора p-n-p типа
- •Потенциальная энергия электронов и дырок при отсутствии смещающего напряжения и входного сигнала
- •Лекция 16 (1)
- •Лекция 16 (2)
- •Потенциальная барьер при α-распаде
- •Энергетический спектр электронов, испускаемых при β-распаде
- •К понятию эффективного сечения
- •Зависимость сечения захвата нейтрона ядром 38U
- •Относительный выход осколков разной массы, возникающих при делении 38U медленными нейтронами
- •Схема устройства атомной бомбы
- •Схема деления 35U
- •Лекция 16 (3)
- •Систематика элементарных частиц
- •Декаплет резонансов
- •Таблица типов (“ароматов”) кварков
- •Таблица типов (“ароматов”) кварков
- •Взаимодействие между нуклонами
- •γ-распад
- •Искровая камера
- •Систематика элементарных частиц
- •Систематика элементарных частиц
- •Частицы и античастицы (1)
- •Частицы и античастицы (2)
- •Частицы и античастицы (3)
- •Частицы и античастицы (4)
- •Частицы и античастицы (5)
- •Свойства кварков (1)
- •Свойства кварков (2)
- •Зеркальная инверсия (1)
- •Зеркальная инверсия (2)
- •Зеркальная инверсия (3)
- •Области собственных значений энергии
- •Состояние вакуума и рождение пары электрон-позитрон
- •Распад мюона
- •Реакция антинейтрино с протоном
- •Схема установки для фиксации антинейтрино
- •Октет, объединяющий нуклоны
- •Лекция 16 (3) - факультативно
Лекция 12
Атом в электрическом поле (эффект Штарка).
|∆WE| ~ (pe.E+ κE2/2) » ∆WLS. ∆WE = A.E + B.E2 + C.E3 + …; A = 3ħ2n∆n/(2meZ);
∆n= -n+1,…,n -1; ∆m= 0, ±1.
pe E (σ-компоненты) , pe║E (π- компоненты).
pe≠ 0 (А≠0) - линейный эффект Штарка
(полярные молекулы);
pe=0 (А=0) квадратичный эффект Штарка
(неполярные молекулы). |
144 |
n" 3
n' 2
Эффект Штарка для атома H |
|
n |
|
2 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
2 |
1 |
1 |
1 |
|
|
0 |
|
1 |
|
m
0
1
0, 2
1
0
0
10
ω0 |
ω |
146
Лекция 13
1. Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна (1918 г.).
2. Лазеры. MASER – Басов, Прохоров (1953г.)*; Таунс, Вебер (1954 г.)*; LASER – Мейнман (1960 г.).
3. Трехуровневая схема уровней лазера. Рубиновый лазер.
4. Ширина спектральных линий. Инверсия заселенности уровней. Положительная обратная связь. Отрицательная температура. Коффициент усиления.
5. Основные свойства лазерного излучения.
6. Демонстрации: 5 Int.
147
148
150
Лекция 14
1.Спектр колебаний кристаллической решетки.
2.Теория Дебая (1912 г.).
3.Фононы. Фононные спектры.
4.Статистические распределения: Бозе- Эйнштейна, Ферми-Дирака, Больцмана.
152
