"Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика"



Скачать 56,38 Kb.
Дата25.10.2016
Размер56,38 Kb.

"Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика"



Предмет и методы физики, ее связь с другими науками. Физический эксперимент и физическая теория.

Основные типы взаимодействий в природе. Физические законы и их разновидности (фундаментальные законы и феноменологические закономерности). Физические системы и их классификация по числу частиц, характерным скоростям (энергиям) и масштабам.



КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА.

НЕРЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА.

Пространство и время в нерелятивистской физике. Системы отсчета. Кинематика частицы. Преобразования Галилея, их кинематические следствия.

Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона, границы их применимости. Принцип причинности в классической механике. Принцип относительности Галилея.

Законы сохранения в нерелятивистской механике. Их связь со свойствами симметрии пространства и времени.

Гравитационное поле. Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная. Инертная и гравитационная массы.

Механические колебания. Свободные и вынужденные колебания линейного гармонического осциллятора. Резонанс.

Неинерциальные системы отсчета, силы инерции.

РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА.

Экспериментальные основания специальной теории относительности (СТО). Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца и их кинематические следствия.

Релятивистские импульс и энергия, связь между ними. Энергия покоя. Частицы с нулевой массой. Второй закон Ньютона в СТО. Закон сохранения энергии-импульса.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.

Электрический заряд. Дискретность заряда. Измерение удельного заряда (опыт Томсона) и элементарного заряда (опыты Милликена и Иоффе). Закон сохранения заряда.

Экспериментальные основания электродинамики: взаимодействие неподвижных зарядов, опыт Кулона; взаимодействие токов, опыты Ампера; электромагнитная индукция, опыты Фарадея.

Электромагнитное поле в вакууме и его характеристики. Принцип суперпозиции. Сила Лоренца. Относительности разделения электромагнитного поля на электрическую и магнитную составляющие.



УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ.

Уравнения Максвелла в вакууме. Физический смысл каждого уравнения.

Плотность энергии и плотность потока энергии электромагнитного поля. Понятие об импульсе электромагнитного поля.

Уравнения Максвелла в веществе. Векторы D и Н.



ПОСТОЯННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ И МАГНИТНОЕ ПОЛЯ.

Электрическое поле в вакууме, его потенциальность. Принцип суперпозиции. Теорема Остроградского-Гаусса, её применение к расчёту электрических полей.

Энергия взаимодействия системы зарядов и энергия электростатического поля.

Проводники в электростатическом поле. Электроемкость.

Электрическое поле в диэлектриках. Поляризация диэлектрика. Механизмы поляризации диэлектриков.

Постоянный ток. Электродвижущая сила. Закон Ома и Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.

Постоянное магнитное поле в вакууме, его вихревой характер. Закон Био-Савара-Лапласа и теорема о циркуляции, их применение к расчету магнитных полей. Энергия магнитного поля.

Магнитное поле в веществе. Природа диа-, пара- и ферромагнетизма.



КВАЗИСТАЦИОНАРНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ.

Условия квазистационарности.

Переменный ток. Сопротивление, емкость и индуктивность в цепи переменного тока. Работа и мощность переменного тока.

Колебательный контур. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.



ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.

Волновое уравнение. Плоская монохроматическая электромагнитная волна. Скорость распространения электромагнитных волн.

Излучение электромагнитных волн. Дипольное излучение. Электромагнитная природа света. Шкала электромагнитных волн.
ОПТИКА.

ВОЛНОВАЯ ОПТИКА.

Понятие о когерентности. Интерференция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света. Дифракционная решетка.

Поляризация света. Интерференция поляризованного света.

Поглощение и дисперсия света. Фазовая и групповая скорости. Рассеяние света.



ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА.

Геометрическая оптика как предельный случай волновой. Основные понятия геометрической оптики. Отражение и преломление света. Зеркала, линзы, призмы, оптические приборы.


КВАНТОВАЯ ФИЗИКА.

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ МИКРООБЪЕКТОВ.

Корпускулярные свойства света. Волновые свойства частиц. Опыты по дифракции электронов. Дискретность состояний микрообъектов, линейчатые спектры атомов, опыты Франка-Герца, опыты Штерна-Герлаха.

Соотношения неопределенности. Вероятностный характер описания поведения микрообъектов. Интерференция электронов от двух щелей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.

Волновая функция и ее интерпретация. Квантово-механический принцип суперпозиции.

Описание состояний в квантовой механике. Спектр значений физической величины. Полные наборы квантовых чисел.

Принцип причинности в квантовой механике. Уравнение Шредингера. Принцип соответствия.

Стационарные состояния и их свойства. Стационарное уравнение Шредингера. Связь энергетического спектра с видом потенциала.

Простейшие задачи квантовой механики: свободная частица, частица в потенциальной яме. Понятие о туннельном эффекте.

Системы тождественных частиц в квантовой механике. Бозоны и фермионы. Принцип Паули.

СТРОЕНИЕ АТОМА.

Атом водорода. Описание состояний атома водорода посредством квантовых чисел. Спектр излучения атома водорода.

Опыты Резерфорда, планетарная модель атома. Модель Бора и ее историческая роль.

Состояние электрона в многоэлектронном атоме. Периодическая система элементов Менделеева. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры.


ФИЗИКА ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ.

АТОМНОЕ ЯДРО.

Основные характеристики ядер. Состав ядра. Свойства ядерных сил. Энергия связи.

Радиоактивность. Характеристики и виды радиоактивных превращений. Природа альфа-, бета- и гамма превращений. Ядерные реакции, примеры. Реакции деления и синтеза. Ядерная энергетика.

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ и фундаментальные ЧАСТИЦЫ.

Методы регистрации частиц. Источники частиц, ускорители.

Классификация элементарных частиц. Основные характеристики частиц. Античастицы.

Фундаментальные взаимодействия. Обменный характер фундаментальных взаимодействий.

Фундаментальные частицы: кварки, лептоны, частицы-переносчики взаимодействий.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

Статистическое описание систем, состоящих из большого числа частиц. Термодинамические величины как средние по времени и средние по ансамблю. Флуктуации.

Термодинамическое равновесие. Температура.

Внутренняя энергия. Теплота и работа. Первый закон термодинамики.

Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второй закон термодинамики. Тепловые двигатели.

Третий закон термодинамики. Недостижимость абсолютного нуля.



СВОЙСТВА КЛАССИЧЕСКОГО И КВАНТОВОГО ГАЗОВ.

Классический идеальный газ. Уравнение состояния. Распределение Больцмана. Распределение Максвелла. Теплоёмкость газа.

Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

Квантовые Бозе и Ферми газы.

Свободный электронный газ и его свойства. Критерий вырождения.

Фононный газ в кристаллах. Теория теплоемкости твердых тел.

Равновесное тепловое излучение и его законы.

Сверхпроводимость и сверхтекучесть.



СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА В КОНДЕНСИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ И

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ.

Конденсированное состояние вещества. Кристаллические и аморфные тела. Характер теплового движения молекул и свойства вещества в различных агрегатных состояниях.

Электроны в кристаллах. Энергетические зоны. Металлы, полупроводники и диэлектрики.

Фаза вещества. Равновесие фаз, фазовые переходы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.



ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА.

Явления переноса в газах. Вязкость. Теплопроводность. Диффузия.



Электро- и теплопроводность металлов.

Электропроводность полупроводников.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница