3 семестр / К экзамену / Вопросы к экзамену

Вопросы к экзамену по физике для потока АВТИ (третий семестр)

1. Электромагнитные волны. Уравнения Максвелла. Волновое уравнение.

2. Свойства электромагнитных волн.

3. Энергия и интенсивность электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга.

4. Импульс электромагнитной волны. Световое давление с точки зрения теории. Максвелла. Опыты П.Н.Лебедева.

5. Излучение электрического диполя. Полярная диаграмма направленности. Время высвечивания. Волновой цуг.

6. Шкала, электромагнитных волн.

7. Интерференция когерентного света. Видность интерференционной картины.

8. Интерференция двух плоских монохроматических волн.

9. Интерференция волн от двух точечных источников.

10. Интерференция частично когерентного света. Опыт Юнга. Степень взаимной когерентности.

11. Временная когерентность. Интерферометр Майкельсона.Когерентность и монохроматичность. Время когерентности. Длина когерентности. Полоса частот.

12. Пространственная когерентность. Площадь когерентности. Пространственная когерентность излучения некогерентных источников.

13. Способы создания когерентных источников.

14. Интерференция в тонких пленках.

15. Интерференция. Кольца Ньютона.

16. Интерференция многих волн.

17. Дифракция света. Принцип Гюйгенса. Вывод законов отражения и преломления.

18. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Распространение света в однородной среде.

19. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на непрозрачном диске. Зонные пластинки.

20. Дифракция Фраунгофера на щели и на круглом отверстии. Разрешающая способность оптических приборов.

21. Дифракционная решетка.

22. Дифракция на пространственной решетке. Условие Вульфа-Брегга.

23. Основы голографии.

24. Дисперсия света. Фазовая и групповая скорости света.

25. Классическая электронная теория дисперсии.

26. Естественный и линейно поляризованный свет. Степень поляризации. Поляризаторы и анализаторы поляризации света. Закон Малюса.

27. Формулы Френеля. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.

28. Оптически анизотропные среды. Двойное лучепреломление. Метод лучевых поверхностей.

29. Фазовые пластинки и поляризационные призмы.

30. Линейная, круговая и эллиптическая поляризация плоской монохроматической световой волны.

30. Интерференция поляризованного света.

30. Искусственная оптическая анизотропия.

31. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа.

30. Тепловое излучение. Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина. Формула Рэлея-Джинса.

30. Тепловое излучение. Формула Планка.

31. Фотоэлектрический эффект.

37. Масса и импульс фотона. Давление света с точки зрения квантовой теории.

38. Эффект Комптона.

39. Корпускулярно-волновая двойственность света. 40.Корпускулярно-волновая двойственность частиц вещества. Волны де Бройля и их свойства.

41. Дифракция электронов и других частиц. Электронография. Нейтронография.

42. Вероятностный смысл волн де Бройля. Волновая функция. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.

43. Временное и стационарное уравнения Шредингера.

44. Решения уравнения Шредингера для свободного электрона и электрона в потенциальном "ящике".

45. Прохождение частиц сквозь потенциальный барьер (туннельный эффект).

46. Линейный гармонический осциллятор. Классическое и квантовое рассмотрение. Нулевые колебания квантового осциллятора.

47. Атом водорода. Модель Резерфорда-Бора. Линейчатый спектр атома водорода.

48. Решение уравнения Шредингера для атома водорода в основном состоянии. Квантово-механическая трактовка боровских орбит.

49. Квантование энергии и момента импульса электрона в атоме. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Пространственное квантование.

50. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Спиновое квантовое число.

51. Принцип Паули. Распределение электронов в атомах по состояниям.

52. Поглощение излучения. Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна. Детальное равновесие излучения с веществом. Формула Планка.

53. Активная среда. Лазеры.

54. Квантовые статистики. Система тождественных частиц в 6-мерном фазовом пространстве. Фермионы и бозоны. Статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.

55. Вырождение системы частиц, описываемых квантовыми статистиками. Критерии вырождения. Температура вырождения.

56. Электронный газ в металлах. Энергия Ферми.

57. Фотонный газ в замкнутой полости. Вывод формулы Планка из распределения Бозе-Эйнштейна.

58. Теплоемкость твердых тел. Фононы, Закон Дюлонга и Пит Закон Дебая.

59. Энергетические зоны в кристаллах. Валентная зона и зона проводимости. Проводники, диэлектрики и полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

60. Фотопроводимость. Внутренний фотоэффект. Фотодиоды.

61. Контактные явления. Контакт двух металлов.

62. Контакт электронного и дырочного полупроводников p-n-переход.

Лектор потока В.И. Смирнов