Перечень вопросов к экзамену

1. Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества.

2. Формула де Бройля.

3. Соотношение неопределен­ностей как проявление корпускулярно-волнового дуализма свойств материи.

4. Волновая функция и ее статистический смысл.

5. Ограничен­ность механического детерминизма.

6. Общее уравнение Шредингера.

7. Принцип причинности в квантовой механике.

8. Стационарные состояния. Уравнение Шредингера для стационарных состояний.

9. Свобод­ная частица.

10. Туннельный эффект.

11. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме».

12. Квантование энергии и импульса частицы.

13. Принцип соответствия Бора.

14. Влияние формы «потенциаль­ной ямы» на квантование энергии частицы: линейный гармонический осциллятор, атом водорода.

15. Главное, орбитальное и магнит­ное квантовые числа.

16. Опыт Штерна и Герлаха.

17. Спин электрона. Спиновое квантовое число.

18. Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.

19. Принцип Паули.

20. Распределение электронов в атоме по состояниям.

21. Понятие об энергетических уровнях молекул.

22. Спектры атома и молекул.

23. Комбинационное рассеяние света.

24. Понятие о парамагнитном резонансе.

25. Поглощение, спонтанное и вынужденное излучения.

26. Принцип детального равновесия и формула Планка.

27. Лазер: определение, характеристика, применение.

28. Состав ядра. Заряд, размер и масса атомного ядра.

29. Дефект массы и энергия связи ядра.

30. Момент импульса ядра и его магнитный момент.

31. Работы Иваненко и Гейзенберга.

32. Нуклоны: определение, характеристика.

33. Взаимодействие нуклонов и понятие о свойствах и природе ядерных сил.

34. Закономерности и происхождение альфа-, бета- и гамма-излучения атомных ядер.

35. Ядерные реакции и законы сохранения.

36. Реакция деления ядра.

37. Цепная реакция деления.

38. Понятие о ядерной энергетике.

39. Реакция синтеза атомных ядер.

40. Проблема управляемых термоядерных реакций.

41. Элементарные частицы.

42. Классы частиц. Виды взаимодействия.

43. Четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильные, электромагнитные, слабые и гравитационные.

44. Понятие об основных проблемах современной физики и астрофизики.

45. Законы теплового излучения: Стефана-Больцмана, смещения Вина, правило Кирхгофа.

46. Формулы Рэлея – Джинса и Планка.

47. Явления фотоэффекта, их применение.

48. Масса и импульс фотона.

49. Давление света. Эффект Комптона.

50. Спектр атома водорода по Бору.

51. Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц.

52. Линейный гармонический осциллятор в квантовой механике.

53. Природа химической связи.

54. Природа ядерных сил. Модели ядра.

55. Закон радиоактивного распада. Типы распадов.

56. Виды реакторов атомных станций.

57. Искусственная радиоактивность.

58. Первая квантовая теория атома – атом Бора.

59. Квантовые постулаты Бора.

60. Открытие радиоактивных элементов: нейтрон, позитрон, античастица.

61. Реакции деления тяжелых ядер. Атомная бомба.

62. Ядерное и термоядерное оружие: атомная и водородная бомба. Проблема использования такого оружия.

БИЛЕТ № 1

вопрос 1. Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества.

вопрос 2. Реакция деления ядра.

задача 3. При какой температуре Т кинетическая энергия молекулы двухатомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны λ = 589 нм.

Решение:

Кинетическая энергия двухатомного газа . Кинетическая энергия фотона .

По условию W = ε, или . Откуда .

Ответ: Т = 9800 К.

задача 4. Исследование оптического спектра атомарного водорода на лабораторной установке ФПК-09.

вопрос 5. Что такое тепловое излучение?

What is the thermal radiation?

Was ist thermische Ausstrahlung?

Qu'est-ce que c'est l'émission calorifique ?

БИЛЕТ № 2

вопрос 1. Соотношение неопределен­ностей как проявление корпускулярно-волнового дуализма свойств материи.

вопрос 2. Природа ядерных сил. Модели ядра.

задача 3. Определите энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй.

Решение:

Известно, что m=1 (серия Лаймана), m=2 (серия Бальмера), m=3 (серия Пашена), m=4 (серия Брэкета), m=5 (серия Пфунда), m=6 (серия Хэмфри). Е_3,2 =

Обобщенная формула Бальмера: , где - частота спектральных линий в спектре атома водорода, R – постоянная Ридберга, m- определяет серию (1,2,3,..), n- определяет отдельные линии соответствующей серии (n=m+1, m+2,..). Е_3,2= .

Рассчитаем: Е_3,2=

Е_3,2=1,89 эВ

Ответ: Е_3,2=1,89 эВ

задача 4. Исследование законов теплового излучения с помощью экспериментальной установки ФПК 11, предназначенной для изучения абсолютно черного тела.