Вопросы к экзамену
Волновая оптика
1. Возникновение упругих волн. Продольные и поперечные волны. Волновое уравнение. Уравнение плоской волны.
2. Фазовая и групповая скорости волны. Сферические волны.
3. Существование электромагнитных волн как следствие уравнений Максвелла.
4. Условия наблюдения интерференции. Опыт Юнга. Бипризма Френеля. Кольца Ньютона.
5. Полосы равной толщины и равного наклона. Просветление оптики.
6. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.
7. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка.
8. Поляризация света. Законы Малюса и Брюстера. Формулы Френеля.
Квантовая оптика
9. Законы Стефана–Больцмана, Кирхгофа и Вина для излучения абсолютно черного тела.
10. «Ультрафиолетовая катастрофа», гипотеза и формула Планка.
11. Фотоэффект. Эффект Комптона. Фотоны. Давление света.
12. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Коротковолновая граница. Закон Мозли.
Теория Бора строения атома
13. Постулаты Бора. Теория Бора для водородоподобных систем. Спектры водорода.
Элементы квантовой механики
14. Гипотеза и волны де Бройля. Соотношения неопределённостей Гейзенберга. Примеры.
15. Волновая функция. Её физический смысл. Временнóе и стационарное уравнения Шрёдингера.
16. Микрочастица в потенциальной яме. Примеры.
17. Атом водорода «по Шрёдингеру». Квантовые числа. Опыты Штерна и Герлаха. Магнитный момент и спин электрона. Принцип Паули.
Элементы квантовой статистики твёрдого тела
18. Квантовые статистики Бозе–Эйнштейна и Ферми–Дирака. Условие перехода к статистике Максвелла–Больцмана. Спин микрочастицы и статистика. Фермионы и бозоны.
19. Энергия Ферми. Температура вырождения. Теплоёмкость электронного газа.
20. Теплоёмкость твёрдого тела. Закон Дюлонга и Пти. Теории Эйнштейна и Дебая.
21. Элементы зонной теории твёрдого тела. Металлы, полупроводники и диэлектрики.