М-31, М-32 - Высшая школа экономики

Общее число часов по дисциплине «Избранные главы физики»
Аудиторные часы
Всего часов
114
Самостоятельная
лабораторные
лекции
семинары
работы
36
36
18
работа
24
Темы лекций
Фотоны. Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа, Законы СтефанаБольцмана и Вина. Формула Рэлея-Джинса. Формула Планка
и следствия из нее.
Применение законов теплового излучения.
Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна, объяснение законов фотоэффекта на
ее основе.
Импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона и его элементарная теория. Единство
корпускулярных и волновых свойств электромагнитного излучения..
Строение атома. Ядерная модель атома. Линейчатый спектр атома водорода. Постулаты Бора.
Опыты Франка и Герца. Спектр атома водорода по Бору..
Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля. Волны де Бройля и их свойства.
Соотношение неопределенностей.
Волновая функция и ее статистический смысл. Вероятности местонахождения и импульса
микрочастицы. Средние значения физических величин. Уравнение Шредингера – общее и
для стационарных состояний.
Свободная частица. Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно
высокими стенками. Отражение и прохождение сквозь прямоугольный потенциальный
барьер бесконечной ширины. Потенциальный барьер конечной ширины. Туннельный эффект.
Гармонический осциллятор в квантовой механике.
Атом водорода в квантовой механике. Уравнение Шредингера для атома водорода,
рассмотрение его решения методом разделения переменных. Квантовые числа, правила
отбора, спектр. 1s-состояние электрона в атоме водорода, решение уравнения Шредингера
для 1s-состояния.
Понятие о математическом аппарате квантовой механики. Изображение механических
величин операторами. Линейные и эрмитовы операторы. Основные операторы квантовой
механики. Уравнение Шредингера в операторной форме.
Спин электрона. Принцип Паули. Распределение электронов по уровням энергии. Принцип
неразличимости система тождественных частиц. Рентгеновские спектры – тормозной и
характеристический. Закон Мозли. Поглощение, спонтанное и вынужденное излучение.
Принцип работы лазеров.
Состав и характеристика атомного ядра. Модели атомного ядра. Ядерные силы.
Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада, правила смещения,
Закономерности альфа- и бета-распадов. Ядерные силы. Ядерные реакции. Элементарные
частицы и типы их взаимодействий. Классификация элементарных частиц.
Темы семинаров
Семинары 1 и 2. Тепловое излучение.
Семинар 3. Фотоэффект
Семинар 4. Давление света. Эффект Комптона.
Семинары 5 и 6. Атом водорода по Бору.
Семинары 7 и 8. Волновые свойства микрочастиц. Волны де Бройля. Соотношение
неопределенностей.
Семинары 9 и 10. Волновая функция, ее нормировка. Средние значения функций от
координат. Уравнение Шредингера (общее и стационарное).
Семинар 11. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Семинары 12 и 13. Практическое применение квантовой механики.
Семинар 14. Атом водорода в квантовой механике.
Семинар 15. Принцип Паули. Рентгеновские спектры.
Семинар 16. Атомное ядро. Закон радиоактивного распада. Правила смещения.
СЕМИНАР 17. Зачетное занятие.
Лабораторные работы
Согласно графику лабораторных работ на кафедре выбираются работы из следующего
списка:
44. Изучение характеристик оптического квантового генератора (лазера).
45. Изучение законов теплового излучения
46. Изучение законов фотоэффекта
47. Изучение поглощения жидкостей и окрашенных стекол
48. Изучение спектров излучения атомарных газов.
49. Определение работы выхода электронов из металла.
50. Определение первого потенциала возбуждения
52. Поглощение
 -частиц в алюминии.
54. Исследование ослабления потока

-лучей в свинце.
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Трофимова Т.И., Курс физики, Москва, «Академия», 2012 и ранние издания.
Трофимова Т.И., Физика, Бакалавриат, Москва, «Академия». 2012.
Трофимова Т.И., Сборник задач по курсу физики, Москва, «Высшая школа», 2008
и ранние издания.
4.
Трофимова Т.И., Оптика и атомная физика: законы, проблемы, задачи, Москва,
«Высшая школа», 2008 и ранние издания.
5.
Трофимова Т.И., Физика в таблицах и формулах, Москва, «Академия», 2010 и
ранние издания.
6.
Трофимова Т.И., Краткий курс физики, Москва, «Абрис», 2012 и ранние издания.
7.
Методические пособия к лабораторным работам по курсу общей физики.
8.
Савельев И.В., Общий курс физики в 5 томах, Москва, «Кнорус», 2010 и ранние
издания.
9.
Трофимова Т.И., Основы физики (в 5 книгах), Москва, «Кнорус», 2011.
10.
Трофимова Т.И., Сборник задач по курсу физики с решениями, Москва, «Абрис»,
2012.
11.
Трофимова Т.И., Фирсов А.В., Курс физики: задачи и решения, Москва,
«Академия», 2012 и ранние издания.
1.
2.
3.
.
Семинар 15.
Принцип Паули. Рентгеновские спектры.