Ч3 ВОПРОСЫ К ТЕОР МОДУЛЯМ
.docВОПРОСЫ К ТЕОР МОДУЛЯМ
МОДУЛЬ 1
-
Получите волновое уравнение электромагнитной волны из уравнений Максвелла.
-
Скорость распространения э.-м. волны в среде, электродинамическая постоянная.
-
Уравнение плоской электромагнитной волны.
-
Свойства э.-м. волны.
-
Фазовая скорость. Может ли фазовая скорость быть больше скорости с?
-
Энергия э.-м. волны, плотность потока энергии, вектор Умова-Пойнтинга.
-
Световой вектор. Показатель преломления среды. Какая из характеристик э.-м. волны меняется при переходе из одной среды в другую?
-
Интенсивность света.
-
Сложение двух гармонических монохроматических волн. Интерференция.
-
Опыт Юнга. Получить формулу для ширины интерференционной полосы.
-
Физический смысл условий минимума и максимума интерференции. Оптическая разность хода.
-
Условия наблюдения интерференции. Длина, ширина, время когерентности.
-
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.
-
Дифракция Френеля на круглом отверстии. Формула для радиуса n-ой зоны Френеля.
-
Спираль Френеля. Примеры вычисления интенсивности света в центре дифракционной картины от круглого отверстия.
-
Зонная пластинка.
-
Критерий наблюдения дифракции света. Дифракция Френеля. Дифракция Фраунгофера.
-
Дифракция Фраунгофера на узкой щели. Условия максимумов и минимумов.
-
Дифракционная решётка. Условия максимумов и минимумов.
-
Виды поляризации света. Естественный свет.
-
Способы представления поляризованного света. Частично-поляризованный свет. Степень поляризации.
-
Поляризатор. Закон Малюса для идеального поляризатора.
-
Закон Брюстера. Виды поляризаторов. На каких явлениях основаны принципы действия поляризаторов?
МОДУЛЬ 2
-
Свойства о- и е-волн в одноосном кристалле.
-
Оптическая ось кристалла. Каковы свойства этого направления? У каких кристаллов можно выделить такую ось? Изобразите ось на рисунке поверхностей лучевых скоростей.
-
Причины двойного лучепреломления.
-
Явление дихроизма.
-
Объясните разделение о- и е-волн в кристалле с помощью построения Гюйгенса.
-
Объясните способ создания эллиптического света с помощью двупреломляющей пластинки.
-
Какова оптическая разность хода о- и е-волн в случае пластинки в четверть волны. Как получить циркулярно поляризованный свет на такой пластинке?
-
Какова оптическая разность хода о- и е-волн в случае пластинки в полволны. Какова поляризация выходящего из пластинки света?
-
Почему тепловое излучение называют равновесным?
-
Энергетические характеристики теплового излучения.
-
Поглощательная способность тела. Закон Кирхгофа.
-
Формула Планка. Из каких основных предположений выводится эта формула?
-
Получите излучательную способность а.ч.т., используя формулу Планка (закон Стефана-Больцмана)
-
Какой формулой описывается спектральная излучательная способность а.ч.т. Закон Вина.
-
Объясните существование коротковолновой границы рентгеновского спектра.
-
Смысл уравнения Эйнштейна. Работа выхода.
-
Объясните красную границу фотоэффекта и тока насыщения ВАХ фотоэлемента, исходя из карпускулярных свойств света.
-
Эффект Комптона. Схема опыта и в чём заключается эффект.
-
Получите формулу комптоновского смещения длины волны.
-
Перечислите явления, объясняемые в рамках квантовой оптики.
-
Опыт Резерфорда.
-
Модель водородоподобного атома Бора. Постулаты Бора.
-
Получите формулу Ридберга.
-
Спектральные серии атома водорода.
МОДУЛЬ 3
-
Гипотеза де Бройля.
-
Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля. Опыт Дэвиссона-Джермера.
-
Какой математический формализм используется для описания поведения микрочастиц?
-
Критерий классического и квантового описания поведения частиц.
-
Соотношения неопределенностей Гейзенберга.
-
Следствия соотношений неопределённостей.
-
Волновая функция. Является ли она наблюдаемой величиной?
-
Плотность вероятности в квантовой механике.
-
Физический смысл волновой функции.
-
Временное уравнение Шредингера.
-
Стационарные состояния. Получить стационарное уравнение Шредингера.
-
Квантование энергии.
-
Частица в прямоугольной одномерной яме, с бесконечными стенками.
-
Частица в прямоугольной потенциальной яме с одной конечной стенкой.
-
Квантовый гармонический осциллятор. Колебания молекул.
-
Потенциальный барьер. Коэффициенты пропускания и отражения. Случай . В чём заключается отличие поведения квантовой от классической частицы.
-
Потенциальный барьер. Коэффициенты пропускания и отражения. Случай . Плотность вероятности положения частицы в области барьера.
МОДУЛЬ 4
-
Туннельный эффект.
-
Операторы физических величин в квантовой механике. Операторы импульса, момента импульса.
-
Операторы физических величин в квантовой механике. Оператор кинетической энергии. Гамильтониан.
-
Квантование проекции момента импульса. Квантовое число.
-
Квантование модуля момента импульса. Квантовое число .
-
Уравнение Шредингера для водородоподобного атома. Квантование энергии атома водорода. Вырождение энергетических состояний электрона. Кратность вырождения.
-
Плотность вероятности для электрона в основном состоянии водородоподобного атома.
-
Спин электрона. Модуль, проекция спина, квантовые числа .
-
Полный момент электрона в атоме. Модуль момента, проекция на направление. Тонкая структура уровней.
-
Правила отбора для переходов электрона в атоме.
-
Квантовые числа состояния электрона.
-
Орбитальный магнитный момент электрона. Магнетон Бора.
-
Собственный (спиновый) магнитный момент и полный магнитный момент электрона.
-
Механические и магнитные моменты атома для LS – связи. jj – связь.
-
Опыт Штерна-Герлаха.
-
Принцип Паули. Заполнение электронных оболочек.
-
Квантовые статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака.
-
Распределение Бозе-Эйнштейна для фотонного газа.
-
Распределение Бозе-Эйнштейна для фононного газа.
-
Распределение Ферми-Дирака для электронов в кристалле.
-
Зонная теория твёрдых тел. Запрещённые и разрешённые зоны энергии.
-
Движение электронов в кристалле под действием внешнего электрического поля. Эффективная масса электрона.
-
Собственные полупроводники. Температурная зависимость проводимости.
-
Электронно-дырочный переход