Программа для поступления в магистратуру

ПРОГРАММА
вступительного испытания в магистратуру
по направлению подготовки 011200 «Физика»
Содержание программы:
I.
II.
III.
Пояснительная записка
Программа. Содержание разделов
Рекомендуемая литература
I. Пояснительная записка
Настоящая программа предназначена для проведения вступительных испытаний с
абитуриентами, поступающими в магистратуру по направлению 011200 «Физика».
Целью вступительного испытания является установление уровня подготовки
абитуриентов, поступающих в магистратуру, к учебной и научной работе и соответствие
его подготовки требованиям государственного образовательного стандарта высшего
профессионального образования по направлению 011200 «Физика».
Вступительные испытания в магистратуру для граждан РФ, поступающих на
бюджетные и внебюджетные места, для иностранных граждан, поступающих на
бюджетные места, проводятся в письменной форме по профилю магистратуры. В билете
содержится 5 заданий. Продолжительность экзамена составляет 90 минут.
Результаты вступительных испытаний оцениваются по 100 бальной шкале.
Минимальный проходной бал составляет 40, при наличии конкурса проходной бал может
меняться.
II.
Программа. Содержание разделов
Термодинамика
1.
Предмет физической химии. Термодинамическая система и термодинамические
параметры. Функции состояния. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия,
энтальпия, работа.
2.
Термохимические расчеты. Закон Гесса. Зависимость энтальпии реакции от
температуры. Стандартные энтальпии образования соединений.
3.
Второй закон термодинамики. Энтропия. Вычисление энтропии для некоторых
простых процессов.
4.
Термодинамические функции: энергия Гиббса и энергия Гельмгольца. Зависимость
энергии Гиббса и энергии Гельмгольца от параметров состояния.
5.
Уравнения Гиббса - Гельмгольца. Третий закон термодинамики.
6.
Фазовые равновесия. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Зависимость давления
насыщенного пара от температуры.
7.
Химическое равновесие в гомогенных газовых системах. Закон действия масс.
Расчет выхода продуктов реакции.
8.
Изотерма химической реакции. Зависимость константы равновесия от температуры
9.
Гетерогенные химические реакции. Упругость диссоциации. Расчеты химического
равновесия по таблицам стандартных термодинамических величин.
10.
Использование
химической
термодинамики
для
целей
управления
технологическим процессом.
11.
Основные определения. Парциальные мольные величины. Уравнения Гиббса Дюгема.
12.
Бесконечно-разбавленные растворы. Законы Генри и Рауля. Растворимость газов в
металлах. Закон распределения. Теоретические основы удаления примесей из металлов и
сплавов. Закон действующих масс.
13.
Совершенные растворы. Термодинамические функции совершенных растворов.
Энтропия смешения. Совершенные ионные растворы, основа теории шлаков. Растворы
расплавленных солей, штейны.
14.
Реальные растворы. Теория термодинамической активности. Коэффициент
активности. Выбор стандартного состояния. Зависимость активности от температуры.
Методы определения активности.
15.
Растворы электролитов. Активность сильных электролитов. Электродвижущие
силы. Термодинамика гальванического элемента. Определение термодинамических
величин методом ЭДС.
16.
Основные определения. Условия равновесия в многофазных системах. Правило фаз
Гиббса.
17.
Фазовые диаграммы двухкомпонентных систем. Фазовые превращения. Составы
фаз.
Кинетика
1.
Роль поверхностных явлений в интенсификации технологических процессов
производства металлов и сплавов.
2.
Адсорбция газов. Молекулярная и активированная адсорбция.
3.
Изотерма и изобара адсорбции. Теория Лангмюра.
4.
Адсорбция на неоднородной поверхности.
5.
Полимолекулярная адсорбция.
6.
Адсорбция на границе жидкость-газ.
7.
Зависимость поверхностного натяжения от состава раствора.
8.
Формальная кинетика. Скорость реакции.
9.
Константа скорости. Порядок реакции. Влияние внешних факторов на скорость
реакции.
10.
Зависимость константы скорости реакции от температуры.
11. Энергия активации. Связь константы равновесия и констант скоростей прямой и
обратной реакций.
12. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Уравнения диффузии. Коэффициент
диффузии.
13. Модель случайных блужданий. Механизмы диффузии в твердых телах.
Вакансионный механизм.
14. Внешняя массопередача.
15. Внутренняя массопередача.
16. Диффузия в многофазных системах. Диффузионный рост фаз.
17. Ионная проводимость. Явления переноса в электролитах и ионных кристаллах.
Механика и теория упругости
18.
Принцип наименьшего действия. Функция Лагранжа. Уравнение Лагранжа.
19.
Принцип относительности Галилея. Законы сохранения энергиии, импульса и
момента импульса.
20.
Движение частицы в одномерном потенциальном поле.
21.
Движение частицы в центральном поле. Задача Кеплера.
22.
Свободные одномерные колебания. Вынужденные колебания. Резонанс.
23.
Гамильтониан. Уравнения движения гамильтона.
24.
Скобки Пуассона. Законы сохранения.
25.
26.
27.
28.
Тензор деформации. Тензор напряжений.
Закон Гука.
Однородные деформации.
Уравнение движения упругой среды. Упругие волны в изотропной среде.
Квантовая механика
1.
Волны Де-Бройля. Принцип неопределенности; принцип суперпозиции и волновой
пакет.
2.
Роль прибора при измерениях в микромире. Принцип причинности в квантовой
механике.
3.
Уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Частица в потенциальной яме.
4.
Общие свойства гармонического осциллятора: нулевые колебания,
равноудаленность последовательных энергетических уровней; волновые функции
стационарных состояний.
5.
Плотность потока и закон сохранения вероятности. Прохождение частиц через
потенциальный барьер: туннельный эффект.
6.
Эрмитовы операторы. Собственные значения и собственные функции оператора
физической величины.
7.
Вычисление вероятностей и средних, переход к другим представлениям.
8.
Оператор момента импульса. Его собственные функции и собственные значения.
9.
Движение в центральносимметричном поле. Разделение переменных. Атом
водорода и периодическая система элементов Менделеева.
10.
Правило квазиклассического квантования Бора-Зоммерфельда.
11.
Спин частицы. Принцип тождестенности элементарных частиц. Принцип Паули.
III.
Рекомендуемая литература
1. Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия, М.: Металлургия, 1987.-687 с.
2. Бокштейн Б.С., Менделев М.И. Краткий курс физической химии. -М.: ЧеРо, МИСиС.
2002.-231 с.
3. Бокштейн Б.С. Диффузия в металлах. М.: Металлургия, 1978.
4. Базаров И.П. Термодинамика. М.: Высшая школа, 1986. 447 с.
5. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. М.: Мир, 2002
6. Краснов К.С. Физическая химия, т.т. 1,2. М.: Высшая школа, 1995
7. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и
флуктуаций. М.: Мир, 1973
8. Бокштейн Б.С., Ярославцев А.Б. Диффузия атомов и ионов в твердых телах. М.:
МИСиС, 2005
9. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. – СПб.:
Лань. 2008. - 432 с.
10. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.–
СПб.: Лань. 2008. - 496 с.
11. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика
твердого тела – СПб.: Лань. 2007. - 320 с.
12. Ландау Л.Д.,
Лифшиц
Е.М.
"Теоретическая
физика" т.1,"Механика" М.:Наука,1988.-215с.
13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. "Теоретическая физика"т.7,"Теория упругости" М.:Наука,1965.-202с.
14. Ландау Л.Д., Лифшиц
Е.М. "Теоретическая
физика" т.2,"Теория поля" М.:Наука, 1973. -504с.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Ланлау Л.Д.,Лифшиц Е.М."Курс теоретической физики"т.3. Квантовая механика.М.:ГИМЛ.1963.-702с.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, часть 1. - М.: Наука, 1976, 584 с
Левич В.Г. "Курс теоретической физики"т.1,-М.,ФМ,1962. -695с
Левич В.Г."Курс теоретической физики"т.2,-М,ФМ,1962,819с.
Левич В.Г. "Курс теоретической физики" т.2.-М: ФМ. 1962.-819с.
Абрикосов А.А. Основы теории металлов.- М.: Наука, 1987, 415 с.
Леонтович М.А. Введение в термодинамику. Статистическая физика.-М.:Наука,
1983, 416с