2 курс / Питання 3 сем. 5 РК

Фізика. Питання до білетів 3 сем.

5-й Рубіжний контроль

1.1.Релятивістська механіка (спеціальна теорія відносності).

Принцип відносності Галілея і додавання швидкостей в класичній механіці. Дослід Майкельсона-Морлі по вимірюванні швидкості світла в різних напрямах руху Землі. Постулати Ейнштейна. Додавання швидкостей в релятивістській механіці. Залежність маси тіл від швидкості. Максимальна швидкість тіл. Зв’язок маси і енергії. Енергія руху. Енергія спокою (зв’язку). Дефект мас. Повна релятивістська енергія.

1.2.Квантові властивості випромінювання.

Теплове випромінювання тіл. Інтегральна випромінювальна здатність тіла. Спектральна випромінювальна здатність тіла. Закон Кірхгофа для теплового випромінювання. Абсолютно чорне тіло. Розподіл енергії в спектрі абсолютно чорного тіла. Формула Планка. Фізичний зміст виразу в формулі Планка. Стала Планка.

1.3.Розвиток атомістичних уявлень.

Ідея атомізма. Дискретність речовини. Дискретність електричного заряду. Модель атома Томсона. Дослід Резерфорда. Ядерна модель атома. Протирічча ядерної моделі атома Резерфорда з законами класичної фізики. Постулати Бора. Модель атома Бора. Серіальна формула Бальмера. Серії Лаймана, Бальмера, Пашена, Пфунда та інш.

1.4.Фотоефект. Відкриття фотона.

Явище (зовнішнього) фотоефекту. Закони фотоефекту. Формула Ейнштейна для фотоефекту. Фотони. Швидкість, енергія, імпульс, маса фотонів. Маса спокою фотона.

1.5.Хвильові властивості частинок (корпускул).

Гіпотеза Луі де Бройля. Довжина хвиль де Бройля. Рівняння де Бройля. Дослід Девіссона та Джермера. Дифракція молекул, атомів, нейтронів. Фізичний зміст рівнянь де Бройля. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Невизначеність енергії частинки в порівнянні з часом знаходження її в певному стані. Межі використання законів класичної фізики.

1.6. Рівняння Шредінгера.

Хвильова функція. Ймовірнісна інтерпретація хвильової функції. Фізичний зміст квадрату модуля хвильової функції. Умова нормування. Рівняння Шредінгера. Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів. Власні функції і власні значення енергії. Математичні вимоги до хвильової функції. Частинка в нескінченно глибокій одномірній потенціальній ямі. Головне квантове число. Квантовий гармонічний осцилятор.

1.7.Проходження частинок через потенціальний бар’єр. Тунельний ефект.

Класична частинка і потенціальний бар’єр. Відбивання і проходження квантових частинок через потенціальний бар’єр скінченної висоти, коли повна енергія частинки і . Потенціальний бар’єр скінченної висоти і ширини. Тунельний ефект. Приклади явищ, які пояснюються тунельними переходами.

1.8.Квантовомехенічна теорія атома водню.

Використання рівняння Шредінгера до атома водню. Перехід від декартових координат (x,y,z) до сферичних (r,θ,φ). Хвильова функція . Квантові числа і їх співвідношення. Енергія атома водню і його спектр. Виродження рівнів. Правила відбору для квантових чисел l i m_l. Механічний і магнітний моменти атома водню.

1.9.Багатоелектронні атоми.

Дослід Штерна й Герлаха. Спін електрона. Квантове магнітне спінове число . Принцип нерозрізненості тотожних частинок. Принцип Паулі. Розподіл електронів за станами. Періодична система елементів.

Контрольні питання: 5-й Рубіжний контроль

1.Принцип відносності Галілея

2.Постулати Ейнштейна.

3.Залежність маси тіл від швидкості.

4.Максимальна швидкість тіл.

5.Зв’язок маси і енергії.

6.Енергія руху.

7.Енергія спокою

8.Повна релятивістська енергія тіла.

9.Дефект мас.

10.Абсолютно чорне тіло.

11.Розподіл енергії в спектрі абсолютно чорного тіла.

12.Формула Планка. Фізичний зміст виразу hν в формулі Планка. Стала Планка.

13.Ядерна модель атома.

14.Протирічча ядерної моделі атома Резерфорда з законами класичної фізики.

15.Постулати Бора.

16.Модель атома Бора.

17.Серіальна формула Бальмера.

18.Серії Лаймана, Бальмера, Пашена, Пфунда та інш.

19.Рівняння Ейнштейна для фотоефекту:

20.Формула ефекту Комптона

21.Рівняння де Бройля, що зв’язує хвильові і корпускулярні властивості частинок:

22.Довжина хвилі де Бройля

23.Умова нормування хвильової функції Ψ:

24.Ψ- функція хвилі де Бройля, яка рухається вздовж вісі ОХ

25.Співвідношення невизначеностей Гейзенберга:

26.Зв’язок між фазовою і груповою швидкостями хвиль де Бройля

27.Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів:

28.Як пов'язана енергія частинки Е_n з розміром потенціальної ями l і масою частинки m:

29.В якому випадку квантові співвідношення переходять у класичні

30.Чи може квантова частинка пройти через потенціальний бар’єр U при E<U

31.Чи може квантова частинка відбитись від потенціального бар’єру U при умові; E >U

32.Чому дорівнює орбітальний момент імпульсу електрона в атомі

32.Яким чином квантується проекція орбітального моменту імпульса електрона в атомі на напрям осі Z (напрям зовнішнього магнітного і електричного полів)

33.Чому дорівнює орбітальний момент імпульсу електрона в стані d ?

34.Які значення проекції орбітального моменту імпульса в стані р ?

35.Чому дорівнює кратність виродження енергетичних рівнів в атомі водню ?

36.Чому дорівнює спіновий механічний момент електрону ?