1. Тепловое излучение и его равновесность. Энергетические характеристики теплового излучения- энергия излучения, поток энергии излучения, энергетическая светимость, спектральная плотность энергетической светимости). Характеристики взаимодействия ТИ с веществом(АТТ, АБТ, …)
2. Закон Кирхгофа для теплового излучения. Вид графика СПЭС от температуры.
3. Распределение энергии в спектре абсолютно чёрного тела. Основные законы теплового излучения-Стефана-Больцмана, два закона Вина.
4. Теоретическое объяснение законов теплового излучения. Формула Рэлея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Формула Планка и ее анализ.
5. Внешний фотоэффект, его основные законы. Уравнение Эйнштейна для ф/э, ВАХ.
6. Эффект Комптона, вывод закона Комптона, используя законы сохранения..
7. Давление света. Вывод формулы для Р
8. Планетарная модель атома (Томсон, Резерфорд, опыты Резерфорда), выводы, достоинства и недостатки предложенных моделей.
9. Закономерности спектров испускания атома водорода. Эмпирическая формула Бальмера, ее достоинства.
10. Теория атома водорода и водородообразных атомов по Бору. Постулаты Бора. Расчеты скорости электрона на орбите, радиуса боровской орбиты, энергии атома. Сериальные линии Лаймана, Бальмера и др. Опыты Франка и Герца по доказательству дискретных энергетических уровней атома.
11. Рентгеновские спектры. Сплошной (тормозной) и характеристический спектры. Объяснение коротоковолновой границы спектра, особенности линейчатого спектра. Объяснение возникновения К, L, М серий. Закон Мозли.
12. Волновые свойства микрочастиц. Основные положения квантовой физики и их отличия от классической физики. Волны вероятности де Бройля. Экспериментальное доказательство волновых свойств микрочастиц (Дэвиссон-Джермер, Тартаковский-Толмен, Биберман-Фабрикант-Сушкин)
13. Соотношение неопределенностей Гейзенберга и его смысл. Пояснить на примере прохождения частицы через щель
14. Волновая функция и ее особенности и свойства. Уравнение Шредингера, его общий вид. Стационарное нерелятивистское уравнение Шредингера
15. Принцип причинности в квантовой механике.
16. Решение уравнение Шредингера для свободной МКЧ. Анализ значений энергии, импульса свободной МКЧ
17. Решение уравнение Шредингера для МКЧ в бесконечно высокой потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Запись граничных условий, условия нормировки. Вид волновых функций, энергии, импульса, волн де Бройля.
18. Решение уравнение Шредингера для МКЧ, преодолевающей низкий потенциальный барьер. Вывод формулы для коэффициентов прозрачности и отражения.
19. Решение уравнение Шредингера для МКЧ в случае преодоления высокого потенциального барьера, анализ формулы для эффективной глубины проникновения частицы вглубь барьера и анализ формулы для прозрачности барьера
20. Решение уравнение Шредингера для МКЧ в случае преодоления высокого потенциального барьера конечной ширины, «туннельный эффект», анализ формулы для прозрачности барьера
21. Атом водорода в квантовой механике. Радиальная и угловые части волновой функции. Квантовые числа, их значения и запись соответствующих физических величин, определяемых квантовыми числами. Обозначение квантовых состояний.
22. Спин электрона. Гипотеза Гоудсмитта и Уэленбека, опыты Штерна и Герлаха.
23. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме. Периодическая таблица Менделеева. Правило отбора(самостоятельно)
24. Элементы физики лазера. Вынужденное излучение. Принцип действия простейшего твердотельного лазера. Свойства лазерного излучения.
25. Кристаллическая структура и ее дефекты (точечные, линейные). Виды связей в кристаллической решетке.
26. Элементы зонной теории твердого тела. Адиабатическое одноэлектронное приближение
27. Приближенные методы вычисления одноэлектронных состояний. Модель свободных, почти свободных и сильно связанных электронов.
28. Зонный характер энергетического спектра электронов в металле. Металлы, полупроводники и диэлектрики с точки зрения зонной теории.
29. Статистика электронов в твердом теле. Квазиимпульс электрона, пространство импульсов, фазовое пространство. Основные положения статистики Ферми-Дирака.
30. Плотность электронных состояний g(E) и ее смысл, вывод формулы g(E).
31. Функция распределения Ферми-Дирака и ее статистический смысл. Уровень Ферми, энергия Ферми, зависимость функции Ферми от температуры, Тф,
32. Вычисление энергии Ферми и ее связь с концентрацией электронов
33. Вычисление средней кинетической энергии электронов в металле при Т=0 К
34. Полупроводники. Виды связей в п/п. Собственная проводимость п/п. Зависимость проводимости от температуры. Связь проводимости с подвижностью носителей. Температурный коэффициент сопротивления п/п.
35. Примесная проводимость п/п. Типы примесных полупроводников. Положение уровня Ферми в донорных и акцепторных п/проводниках. Зависимость примесной проводимости от температуры.
36. Действие света на полупроводник. Фотосопротивление. Красная граница фотопроводимости.
37. Контакт двух полупроводников с различным типом проводимости. P-N переход. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода. Выпрямляющие свойства полупроводникового диода.
38. Термоэлектрические эффекты (эффект Зеебека, Пельте и Томсона), их формулировка, законы и применение
39. Характеристики нуклонов. Основные характеристики ядра. Энергия связи атомного ядра. Удельная энергия связи.
40. Радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада. Схема альфа-распада. Примеры реакций
41. Радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада. Схема бета-распада. Примеры. Трудности объяснения бета-распада, введение электронного нейтрино.
42. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерной реакции. Изотопы и их применение. Примеры.
43. Виды элементарных частиц. Античастицы. Характеристики элементарных частиц – масса, время жизни, электрический заряд, лептонный заряд, барионный заряд, спин, спиновый магнитный момент и др.
44. Законы сохранения при взаимодействии элементарных частиц.
45. Классификация элементарных частиц. Кварковая модель элементарных частиц.
46. Устройство ядерных реакторов разного вида (на примере БН-600 или др.)
47. Медико-биологические основы радиационной безопасности (величины, используемые в радиационной защите; нормированные величины; амбиентный и ингдивидуальный эквивалент дозы; радиационная чувствительность; миграция радионуклидов в среде)
48. Медико-биологические основы радиационной безопасности миграция радионуклидов в среде, эффекты облучения –стохастический и детерминированный; Авария на НПО 2Маяк» и ее последствия, радиационный фон)
49. Классическая электронная теория металлов. Природа носителей тока в Ме. Опыты Мандельштама и Папалекси, Толмена и Стюарта. Классическая теория электропроводности металлов Друде. Модель идеального электронного газа.
50. Вывод закона Ома из классических представлений. Анализ формулы для проводимости Ме.
51. Закон Видемана-Франца и его объяснение в рамках КЭТ.
52. Затруднения классической теории Ме.
53. Основы квантовой теории электропроводности Ме и объяснении зависимости сопротивления Ме от температуры.
54. Сверхпроводимость, Критическая температура, эффект Мейсснера, изотопический эффект.
55. Основы квантовой теории теплоемкости электронного газа, ее основные выводы, сравнение их с результатми классической теории теплоемкости Ме.
56. Основы квантовой теории теплопроводности Ме. Основные выводы