Экзаменационные вопросы / kolok_fiz
.docВопросы к экзамену по основам молекулярной физики и термодинамики и квантовой оптике
Квантовая оптика.
Тепловое излучение. Законы Стефана-Больцмана и Вина. Формула Планка. Квантовые свойства света, фотоны. Явление фотоэффекта. Формула Эйнштейна для фотоэффекта. Эффект Комптона. Давление света.
Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов.
Статистический и термодинамический методы исследования. Количество вещества. Размеры и масса молекул. Молярная масса. Идеальный газ. Параметры состояния идеального газа. Эмпирические законы идеального газа: закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля. Термодинамическая и Международная практическая шкала температур. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Три положения молекулярно-кинетической теории. Связь между средней кинетической энергией хаотического движения молекул и термодинамической температурой .
Элементы статистической физики.
Случайные события. Вероятность появления случайного события. Плотность вероятности. Среднее значение случайной величины.Функция распределения случайной величины. Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям и энергиям. Средняя арифметическая, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости молекул идеального газа. Закон распределения Больцмана- барометрическая формула.
Средняя длина свободного пробега молекул. Явления переноса в газах. Диффузия, теплопроводность, вязкость.
Основы термодинамики
Термодинамическая система. Термодинамический процесс. Равновесные и неравновесные состояния. Обратимость процессов. Внутренняя энергия системы.
Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Работа и теплота как формы передачи энергии. Работа газа при изменении объема. Количество теплоты. Теплоемкость идеального газа. Первое начало термодинамики.
Применение первого начала термодинамики к изопроцессам идеального газа. Зависимость теплоемкости от вида процесса. Уравнение Майера. Адиабатический процесс.
Круговой процесс (цикл). Прямой и обратный циклы. Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно. Теорема Карно.Термический коэффициент полезного действия и холодильный коэффициент. Второе начало термодинамики.
Приведенная теплота. Энтропия. Неравенство Клаузиуса. Статистическое толкование второго начала термодинамики. Третье начало термодинамики.
Преп. В.В.Родченкова