26) Молекулярные спектры. Закономерности в молекулярных спектрах.

Они являются полосатыми, т.е. состоят из широких полос образованных очень близко расположенными спектральными линиями. Структура молекулярных спектров различна для разных молекул и усложняется с увеличением числа атомов в молекуле. Каждая спектральная линия образована за счет излучения или поглощения квантов электро электро магнитной энергии, при соответствующих переходах между уровнями молекул. Частота излучений или поглощений определяется изменением энергии молекулы соответствующая за её оптические свойства ν=∆W/h=∆W_эл/h+∆W_кол/h+∆W_вр/h; W_вр-вращательное движение молекулы как целого. W_эл: W_кол: W_вр= √(m/M):m/M; m-масса электрона; М-масса молекулы. В областе низких частот или длинных частот или длинных волн поглощения или изменение молекулы происходит за счет изменения энергии вращательного. С увеличением частоты становятся возможными переходы между колевательными уровнями молекулы что приводит к возникновению колебательного спектра. В видимой и ультрофиолетовой областях спектра становятся возможными переходы между электронными уровнями что приводит к возникновению электронно-колебательного спектра.

27) Комбинационное рассеяние света.

Неупругое рассеяние оптического излучения на молекулах вещества (твёрдого, жидкого или газообразного), сопровождающееся заметным изменением частоты излучения. В отличие от рэлеевского рассеяния, в случае комбинационного рассеяния света в спектре рассеянного излучения появляются спектральные линии, которых нет в спектре первичного (возбуждающего) света. Число и расположение появившихся линий определяетсямолекулярным строением вещества.  В классической модели электрическое поле света индуцирует переменный дипольный момент молекулы, который колеблется с частотой падающего света, а изменения дипольного момента в свою очередь приводят к испусканию молекулой излучения во всех направлениях. В классической модели принимается, что вещество содержит заряды, которые могут быть разделены, но удерживаются вместе некоторыми силами, действующими наряду скулоновским притяжением. Образование волны на границе с веществом вызывает осциллирующее разделение этих зарядов, т. е. появляется осциллирующий электрический диполь, который излучает на частоте осцилляции. Это излучение и является рассеянием. Выражение для интенсивности излучения имеет вид I=16П⁴ν⁴|P|²/3c² где P— индуцированный дипольный момент, определяемый как P=αE Коэффициент пропорциональности α в этом уравнении называется поляризуемостью молекулы. Рассмотрим световую волну как электромагнитное поле напряженности Е с частотой колебаний ν₀: E=E₀cos(2Пν₀t) где E₀ — амплитуда, a t — время. Для двухатомной молекулы, помещенной в это поле, индуцированный дипольный момент  P записывается как P= αE₀cos(2Пν₀t) (1) В общем случае поляризуемость α зависит от частоты поля, поэтому для статического поля и электромагнитного излучения она будет различной. Если диполь излучает по классическим законам и исходное излучение поляризовано, то и рассеяние тоже может быть поляризовано, поскольку частицы изотропны и направления P  и E  совпадают. Это и есть рэлеевское рассеяние, его интенсивность пропорциональна среднеквадратичному значению P . Если молекула колеблется с частотой ν₁, то смещение ядер q(некая обобщённая координата) можно записать как q=q₀cos(2Пν₁t) (2) где q₀ — колебательная амплитуда. При малых колебаниях α линейно зависит от q, поэтому, разложив α в ряд Тейлора по координатам смещения ядер q вблизи положения равновесия, обычно ограничиваются первым членом α=α₀+(ðα/ðq)₀q (3) В этом выражении α₀ — поляризуемость молекулы в равновесной конфигурации, a (ðα/ðq)₀ — производная поляризуемости α по смещению q в точке равновесия. Подставив выражения (2) и (3) в уравнение (1), получим следующее выражение для индуцированного дипольного момента: P= αE₀cos(2Пν₀t)= α₀E₀cos(2Пν₀t) +(ðα/ðq)₀q₀E₀cos(2Пν₀t) cos(2Пν₁t)= α₀E₀cos(2Пν₀t) +1/2(ðα/ðq)₀q₀E₀ {cos[2П(ν₀+ν₁ )t]+ cos[2П(ν₀-ν₁ )t]} Первый член описывает осциллирующий диполь, частота излучения которого ν₀ (рэлеевское рассеяние), второй член относится к комбинационному рассеянию с частотамиν₀+ν₁ (антистоксово) и ν₀-ν₁ (стоксово). Таким образом, когда молекула облучается монохроматическим светом с частотой ν0, в результате индуцируемой электронной поляризации она рассеивает излучение как с частотой ν₀, так и с частотами ν₀±ν₁ (комбинационное рассеяние), где ν₁ — частота колебания.

28) Люминесценция, флуоресценция и фосфоресценция.

29) Квантово-механическое описание системы многих частиц. Фазовое пространство. Функция рааспределения по энергиям.

30) Распределение Бозе-Эйнштейна. Вырожденный бозе-газ и условия вырождения.

31) Распределение Ферми-Дирака. Вырожденный ферми –газ и условия вырождения.

32) Классификация твёрдых тел. Кристаллы. Типы кристалических решёток. Дефекты в кристаллах.

33) Вырожденный электронный газ в металлах. Энергетический спектр электронна в твердых телах. Функция распределения свободных электронов по энергиям. Энергия Ферми.

34) Движение электронов в металлах. Влияние дефектов кристалической структуры. Выводы квантовой теории электропроводимости металлов.

35) Фононы. Квантовая теория теплоёмкости.

36) Сверхпроводимость и сверхтекучесть. Куперовские пары. Эффект Джозефсона.

37) Элементы зонной теории кристалов. Образование зонного энергетического спектра в кристале. Металлы, диэлектрики и полупроводники по зонной теории.

38) Собственные и приместные полупроводники.

39) p-n переход и полупроводниковый диод.

40) Магнетики. Квантовая теория ферромагнетизма.

41) Атомное ядро и его основные характеристики. Ядерные силы.

42) Модели ядра: капельная и оболочечная.

43) Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Период полураспада.