Вопросы к экзамену по курсу «Физика. Часть 3» Лектор: Степанова Е.Н.

Вопросы к экзамену по курсу «Физика. Часть 3»
Лектор: Степанова Е.Н.
1. Волновые процессы. Уравнение бегущей волны. Энергия, переносимая упругой волной.
2. Принцип суперпозиции. Интерференция упругих волн. Стоячие волны. Эффект Доплера (акустический и
оптический. Закон Хабла)
3. Электромагнитные волны. Их энергетические характеристики. Скорость распространения ЭМ волн в
средах. Вектор Пойнтинга.
4. Излучение диполя. Диаграмма направленности. Шкала электромагнитных волн.
5. Оптика, как наука. Основные понятия. Геометрическая оптика. Законы геометрической оптики.
6. Геометрическая оптика: принципы Гюйгенса и Ферма, явление полного внутреннего отражения – вывод
(и его применение). Построение изображений в собирающей и рассеивающей линзах; плоском и
сферическом зеркалах. Развитие взглядов на природу света
7. Интерференция световых волн. Основные понятия, условия минимума и максимума интерференции.
8. Когерентность и монохроматичность
9. Методы наблюдения интерференции (Метод Юнга. Координаты дифракционных максимумов и ширины
дифракционных полос (Вывод), зеркала Френеля, бипризма Френеля, билинза Бийе)
10. Интерференция в тонких пленках (опыт Поля, полосы равного наклона, интерферометр Майкельсона)
11. Интерференция в тонких пленках - вывод. Полосы равной толщины: интерференция на клине - вывод
формул.
12. Кольца Ньютона – вывод формул для нахождения радиусов светлых и темных колец Ньютона в
проходящем и отраженном свете). Интерферометры Рэлея, Жамена и Рождественского
13. Применение интерференции света. Просветление оптики
14. Основные понятия дифракции. Принцип Гюйгенса-Френеля
15. Метод зон Френеля. Зонная пластинка
16. Дифракция Френеля от простейших преград (дифракция от круглого отверстия, дифракция от диска)
17. Дифракция в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера) (дифракция света на одной щели, на
дифракционной решетке - (вывод формулы главных максимумов и минимумов). Разрешение,
разрешающая способность, критерий разрешения Рэлея
18. Дифракция на пространственных решетках. Понятие пространственных решеток. Дифракция
рентгеновских лучей. Условие Вульфа-Брэггов. Применение
19. Дисперсия света. Основные понятия, примеры дисперсии в природе. Разложение света в спектр в призме.
Различия в дифракционном и призматическом спектрах
20. Нормальная и аномальная дисперсии. Групповая и фазовая скорость в веществе
21. Классическая теория дисперсии
22. Поглощение (абсорбция света). Виды спектров.
23. Естественный и поляризованный свет. Основные определения поляризации, применение поляризации.
Способы поляризации. Анизотропия. Поляризаторы
24. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Степень поляризации
25. Двойное лучепреломление света. Дихроизм и призма Николя
26. Закон Малюса, схема, объяснение.
27. Интерференция поляризованного света. Опыты Френеля и Арго.
28. Искусственная анизотропия. Эффект и закон Керра. Вращение плоскости поляризации
29. Тепловое излучение и люминесценция. Основные определения. Функция Кирхгофа, закон Кирхгофа
30. Закон Стефана-Больцмана. 2 закона смещения Вина
31. Формула Рэлея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа
32. Квантовая теория излучения абсолютно черного тела. Гипотеза и формула Планка (и ее частные случаи)
33. Оптическая пирометрия
34. Фотоэффект и его виды (внешний, внутренний и вентильный). Опыт Столетова
35. Законы внешнего фотоэффекта. Красная граница
36. Фотонная теория света. Уравнение Эйнштейна. Опыт Боте. Масса, энергия и импульс фотона
37. Эффект Комптона (вывод формулы)
38. Тормозное рентгеновское излучение
39. Характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли
40. Давление света (вывод формулы). Опыт Лебедева
41. Двойственная природа света. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де Бройля
42. Дифракция частиц. Опыт Дэвиссона и Джермера и последующие опыты по дифракции частиц
43. Физический смысл волн де Бройля
44. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
45. Волновая функция. Ограничения, накладываемые на волновую функцию
46. Уравнение Шредингера в общем виде и для стационарных состояний. Движение свободной частицы
47. Частица в одномерной прямоугольной яме с бесконечными внешними «стенками»
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
Гармонический осциллятор
Прохождение частиц сквозь потенциальный барьер. Туннельный эффект
Закономерности в атомных спектрах. Обобщенная формула Бальмера. Модели атомов
Ядерная модель атомов (опыт и модель атома Резерфорда)
Элементарная теория Бора. Постулаты Бора. Радиусы стационарных орбит (вывод). Энергетические
уровни атома водорода (Вывод). Дискретность энергетических состояний.
Достоинства и недостатки теории Бора. Опыт Франка и Герца (схема, ВАХ, объяснения)
Квантовомеханическая картина строения атома. Квантовые числа
Пространственное квантование. Магнитное квантовое число.
Спин электрона. Опыт Штерна и Герлаха
Принципы неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны
Принципы Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
Спонтанное и вынужденное излучение. Принцип действия ОКГ
Заряд, масса, размер и состав атомного ядра
Энергия связи ядер. Дефект массы. Ядерные силы.
Радиоактивность (основные определения и понятия – виды радиоактивности, период полураспада,
постоянная распада, среднее время жизни; закон радиоактивного распада) – с выводами.
Ядерные реакции и их основные типы. Деление и синтез ядер
Общие сведения об элементарных частицах. Виды взаимодействий
Краткая классификация и свойства частиц. Странные частицы. Кварки и очарование