9. Экзаменационные вопросы

1. Волновая и корпускулярная теории света. Несостоятельность теорий при объяснении ряда явлений. Современные представления о природе света.

2. Когерентность и монохроматичность световых волн. Временная и пространственная когерентность. Получение когерентных световых волн.

3. Наложение волн. Интерференция света. Оптическая разность хода. Условия максимума и минимума интерференционной картины.

4. Методы наблюдения интерференции света – опыт Юнга, зеркала и бипризма Френеля.

5. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников. Условия максимума и минимума интерференции.

6. Интерференция света в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона. Кольца Ньютона.

7. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия и диска. Анализ дифракционной картины.

8. Дифракция Фраунгофера на узкой щели. Анализ дифракционной картины.

9. Дифракционная решетка. Формирование дифракционной картины. Ее анализ.

10. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Брэгов. Рассеяние света.

11. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Мера степени поляризации. Закон Малюса.

12. Поляризация света при преломлении и отражении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера.

13. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроиды.

14. Искусственная оптическая анизотропия. Эффект Керра. Оптически активные вещества. Вращение плоскости поляризации.

15. Дисперсия света. Разложение пучка белого света в спектр с помощью призмы. Нормальная и аномальная дисперсии.

16. Электронная теория дисперсии света.

17. Поглощение (адсорбция) света. Законы Бугера.

18. Тепловое излучение, его особенности и характеристики. Закон Кирхгофа. Универсальная функция Кирхгофа. Понятие абсолютно черного тела.

19. Энергетическая светимость абсолютно черного тела. Зависимость излучательной способности АЧТ от длины волны и ее анализ.

20. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.

21. Формула Рэлея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Формула Планка. Квантовый характер излучения. Получение законов Стефана-Больцмана, Вина и Рэлея-Джинса из формулы Планка.

22. Оптическая пирометрия. Тепловые источники света.

23. Фотоэффект. Виды фотоэлектрического эффекта. Вольт-амперная характеристика фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта.

24. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Применение фотоэффекта.

25. Фотон. Его энергия и импульс. Давление света. Опыты Лебедева.

26. Эффект Комптона. Его объяснение с позиций квантовой механики.

27. Развитие представлений о строении вещества. Модели атома: Томсона и Резерфорда.

28. Линейчатый спектр атома водорода. Серии линий. Обобщенная формула Бальмера.

29. Опыты Франка и Герца. Постулаты Бора. Спектр атома водорода по Бору. Уровни энергии. Состояния электрона. Энергия ионизации.

30. Корпускулярно – волновой дуализм свойств элементарных частиц. Волны де Бройля. Некоторые свойства волн де Бройля.

31. Соотношение неопределенностей Гейзенберга, его опытное обоснование. Примеры применения.

32. Волновая функция, ее применение и статистический смысл. Принцип суперпозиции волновой функции.

33. Общее уравнение Шредингера. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Движение свободной частицы.

34. Решение задачи о частице в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Примеры.

35. Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер. Туннельный эффект.

36. Линейный гармонический осциллятор в квантовой механике.

37. Атом водорода в теории Шредингера. Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром. Уровни энергии. Состояния атома.

38. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Вырождение состояний. Эффект Штарка и Зеемана. Правила отбора.

39. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Спиновое квантовое число. Магнетон Бора.

40. Принцип Паули. Распределение электронов по оболочкам и слоям. Закономерности построения периодической системы элементов Менделеева.

41. Рентгеновское излучение. Его виды. Закон Мозли.

42. Поглощение, спонтанное и вынужденное излучение. Распределение электронов по уровням энергии. Насыщение двухуровневой системы. Инверсная населенность уровней.

43. Трехуровневая энергетическая система. Принцип работы лазера. Накачка. Генерация.

44. Образование кристаллического тела из свободных атомов. Вырожденный электронный газ. Снятие вырождения. Образование зон. Деление веществ на металлы, диэлектрики и полупроводники.

45. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. Механизм проводимости. Зависимость проводимости от температуры.

46. Контакт полупроводников. Образование p-n – перехода. Свойства, прямое и обратное включение p-n – перехода.

47. Заряд, размер и состав атомного ядра. Нуклоны. Энергия связи и масса ядра. Дефект массы. Удельная энергия связи нуклонов в ядре. График зависимости удельной энергии от массового числа, его анализ.

48. Ядерные силы, их особенности. Модели строения ядра: капельная, оболочечная.

49. Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада.

50. Закономерности α, β и γ – распадов. Правила смещения.

51. Реакции деления тяжелых ядер. Цепная реакция. Реакции под действием медленных нейтронов. Термоядерные реакции.

52. Элементарные частицы и античастицы. Типы взаимодействия элементарных частиц. Свойства мюонов и мезонов.

53. Гипероны. Странность и четность элементарных частиц.

54. Классификация элементарных частиц. Кварки.