Оптика и СТО. Элементы квантовой и атомной физики. I II СЕМЕСТР .
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ ОБЩАЯ ФИЗИКА.
Оптика и СТО. Элементы квантовой и атомной физики. I II СЕМЕСТР .
IV ЧАСТЬ. Оптика и СТО.
1. Природа света. Основы корпускулярно- волновой теории света. Расчёт оптического показателя преломления среды.
2. Основные законы геометрической оптики. Явление полного внутреннего отражения света.
3. Преломление на сферической поверхности. Тонкие линзы. Формула линзы.
4. Основные фотометрические характеристики. Энергетические и световые единицы. Энергетический эквивалент света. Канделла.
5. Когерентность и монохроматичность света. Принцип линейной суперпозиции в световых явлениях.
6. Интерференция света. Расчёт интерференционной картины. Наблюдение интерференции (зеркала Френеля и бипризма Френеля). Опыт Юнга.
7. Интерференция в тонких пленках. Просветленная оптика. Интерферометры (Майкельсона и газовый).
8. Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Зонная пластинка.
9. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера на одном, нескольких щелях. Дифракционная решетка. Расчёт дифракционной картины.
10. Рассеяние света. Закон Релея. Поглощение и рассеяние излучения, закон Бугера.
11. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа- Бреггов.
12. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Поляризаторы.
13. Законы Малюса и Брюстера.
14. Двойное лучепреломление. Дихроизм.
15. Оптическая активность и искусственная анизотропия (эффекты Фарадея, Керра, Поккельса и Коттон- Мутона).
16. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия. [Электронная теория дисперсии].
17. Фазовая и групповая скорость света. Волновой пакет.
18. Опыт Майкельсона – Морли. Постулаты специальной теории относительности /СТО/. Преобразования Лоренца. Собственная длина и время в ИСО. Преобразование скорости.
19. Релятивистский импульс, масса, энергия частицы. Релятивистская форма записи основного уравнения динамики. Релятивистское соотношение между полной энергией и импульсом частицы.
VII ЧАСТЬ. Элементы квантовой оптики и атомной физики.
20. Тепловое изучение. Абсолютно черное и серое тело. 3-ны излучения абсолютно черного тела: законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина, Планка. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Ультрафиолетовая катастрофа.
21. Квантовая гипотеза и формула Планка. [Оптическая пирометрия].
22. Фотоэффект /внешний, внутренний и вентильный/. Квантовая теория фотоэффекта. Фотоны. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Многофотонный фотоэффект. Применение фотоэффекта.
23. Энергия, масса, и импульс фотона. Давление света в замкнутой полости и на поверхность /Опыт Лебедева/. [Флуктуация света в слабом световом потоке].
24. Эффект А.Х. Комптона и его теория.
25. Гипотеза об универсальности корпускулярно- волнового дуализма материальных частиц и его опытное обоснование. Гипотеза Луи-де-Бройля, длина волны де-Бройля. Опыт Девисона - Джермера. Фазовая и групповая скорость волн де- Бройля.
26. Соотношение неопределенностей и принцип причинности. Ограниченность механического детерминизма.
27. Квантовые ансамбли частиц. Волновая функция. Статический смысл волновой функции.
28. Уравнение Шредингера /временное и стационарное/. Стационарные состояния.
29. Свободная микрочастица. Частица в однокамерной прямоугольной яме (с бесконечно-высокими и конечными стенами). Принцип соответствия Н. Бора. [Туннельный эффект]. Квантовый осциллятор. Энергия нулевых колебаний.
30. Строение и спектры атомов. Опыты Резерфорда. Модель атома водорода по Бору. Постулаты Бора.
31.Закономерности спектра атома водорода. Опыт Франка и Герца. [Элементарная теория атома водорода, атом водорода в квантовой механике]. Квантовые числа.
32. Спин электрона. Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Периодическая система элементов Д.И.Менделеева.
33. Молекулярные спектры и понятие об энергетических уровнях молекул. Спектральный анализ. Спектральные аппараты.
34. Рентгеновские спектры (характеристический спектр). 3акон Мозли. Люминесценция. Люминесцентный анализ.
35. Комбинационное рассеяние света, спонтанное и вынужденное излучения. Лазеры и мазеры. [Понятие о парамагнитном резонансе].
36. Элементы физики атомного ядра. Строение атомных ядер. Нейтроны. Изотопы и изобары. Заряд, размер и масса атомного ядра. Массовое и зарядовые числа. Момент импульса ядра и его магнитный момент. Работы Иваненко и Гейзенберга.
37. Взаимодействие нуклонов и понятие о свойствах и природе ядерных сил. Дефект массы и энергия связи ядра. Устойчивость ядер. [Ядерные силы и модели ядер].
38. Естественная радиоактивность. Виды ядерного излучения. Закономерности происхождения α, β, γ- излучения. Экспериментальные методы регистрации частиц. Закон радиоактивного распада. Правило смещения. Единицы измерения радиоактивности.
39. Искусственная радиоактивность. Превращение азота в кислород. Общая характеристика ядерных реакций. Законы сохранения в ядерных реакциях.
40. Деление ядер. Цепная реакция. Ядерная энергетика. Использование энергии атома. АЭС.
41. Реакция синтеза ядер. Термоядерная реакция. Проблемы управления термоядерными реакциями.
42. Элементарные частицы и античастицы, мезоны; их классификация и взаимопревращаемость. Два подхода к структуре элементарных частиц. Типы взаимодействия элементарных частиц и их структура. Структура нуклонов.
43. Понятие о космических лучах и их свойствах. Понятие об основных проблемах современной физики и астрофизики. [На переднем крае современной физики].