КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА
1. Корпускулярно-волновой дуализм. Квантование энергии атомов. Фотоны. Фотоэффект и эффект Комптона. Волны де Бройля. Дифракция микрочастиц. Связь между корпускулярными и волновыми свойствами. Постулаты Бора. Опыты Франка-Герца. Модель атома Бора-Зоммерфельда.
2. Атом водорода. Волновые функции и уровни энергии. Квантовые числа. Распределение электронной плотности.
3. Строение сложных атомов. Принцип Паули и электронные оболочки. Физическое объяснение периодического закона.
4. Атом во внешних полях. Эффект Зеемана. Магнитный резонанс. Эффект Штарка.
5. Строение и свойства молекул. Природа химической связи. Виды движения в молекуле. Колебания и вращение двухатомных молекул. Молекулярные спектры.
6. Состояния и наблюдаемые в квантовой механике. Влияние измерения на состояние физической системы как для чистых, так и для смешанных состояний. Статистическое распределение результатов измерения.
7. Одновременное определение физических величин. Совместные наблюдаемые. Понятие о полном наборе совместных наблюдаемых. Соотношение неопределенностей для физических величин.
8. Принцип причинности в квантовой механике. Изменение вектора состояния и наблюдаемых со временем. Время в квантовой механике. Квантовомеханические уравнения движения. Понятия о картинах изменения состояния (картины Шрёдингера, Гейзенберга и Дирака). Уравнение Шрёдингера для амплитуд вероятностей. Стационарные состояния и их свойства. Теорема Эренфеста.
9. Интегралы движения в квантовой механике. Понятие об интеграле движения. Связь интегралов движения с симметрией системы: импульс и момент импульса как интегралы движения для замкнутой системы. Соотношение неопределённости для энергии. Движение электрона в идеальном кристалле. Функция Блоха. Квазиимпульс.
10. Квантовые переходы. Вероятности переходов. Дираковская (нестационарная) теория возмущений. Излучение и поглощение фотонов. Дипольное приближение. Естественная ширина уровня, время жизни состояния. Правила отбора для поглощения и испускания фотонов.
11. Уравнение Дирака. Момент импульса дираковской частицы. Спектр энергии атома водорода в квазирелятивистском приближении (тонкая структура).
ФИЗИКА ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
1. Основные свойства ядерных сил. Феноменологический ядерный потенциал. Мезонная теория ядерных сил.
2. Явление радиоактивности и альфа-распад. Основной закон радиоактивного распада. Энергетические условия и механизм альфа-распада.
3. Бета-распад. Энергетические условия, спектр, нейтрино. Нарушение Р-четности при бета-распаде.
4. Основные виды и механизмы протекания ядерных реакций. Боровская модель ядерных реакций. Резонансные и нерезонансные реакции. Прямые ядерные реакции.
5. Деление ядер. Элементарная теория деления. Цепная ядерная реакция.
6. Реакция синтеза. Энергетические условия. Управляемый термоядерный синтез. Нуклеосинтез.
7. Классификация элементарных частиц. Законы сохранения и квантовые числа. Стабильные частицы и резонансы. Лептоны и адроны.
8. Основные принципы хромодинамики. Симметрия сильных взаимодействий. Кварки и глюоны. Конфайнмент и асимптотическая свобода.
9. Слабое взаимодействие. Слабые распады и реакции. Слабый ток. Кванты слабого взаимодействия. Нарушение СР-инвариантности.
10. Объединенные теории фундаментальных взаимодействий. Принципы, лежащие в основе электрослабых взаимодействий: локальная калибровочная инвариантность и спонтанное нарушение симметрии. Масштабы великого объединения. Распад протона.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Общая физика
1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. В 5 т. М., 1996–2002.
2. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. М., 2003.
3. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. М., 1987.
4. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. М., 1983.
5. Калашников С.Г. Электричество. М., 2003.
6. Матвеев А.Н. Оптика. М., 1985.
7. Бутиков Е.И. Оптика. М., 1987.
8. Шпольский Э.В. Атомная физика. В 2 т. М.,1984.
9. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. В 2 т. М., 1983.
10. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. М., 1980.
11. Окунь Л.Б. Физика элементарных частиц. М., 1988.
12. Вихман Э. Квантовая физика. М., 1986.
Теоретическая механика
1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М., 2001.
2. Ольховский И.И. Курс теоретической механики для физиков. М., 1978.
3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М., 2001.
Электродинамика
1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., 2003.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М., 2003.
3. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М., 1989.
4. Джексон Дж. Классическая электродинамика. М., 1965.
Квантовая механика
1. Давыдов А.С. Квантовая механика. М., 1973.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М., 2002.
3. Мессиа А. Квантовая механика. В 2 т. М., 1978.
Термодинамика и статистическая физика
1. Базаров И.П. Термодинамика. М., 1991.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М., 2002.
3. Леонтович М.А. Введение в термодинамику. М., 1983.