Контроль успеваемости [DOC, 51.5 КБ]

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации
 Контрольные вопросы и домашние задания содержатся в выпущенном учебнике.
 Контрольные работы, опросы и тесты содержат исключительно задачи, ранее рассмотренные
на семинарских занятиях.
 Дифракция макро и микро объектов на щели. Амплитуда волны как амплитуда
вероятности. Сложение вероятностей и сложение амплитуд вероятностей.
 Излучение черного тела и УФ катастрофа. Закон Кирхгоффа. Формула Вина. Формула
Релея-Джинса. Формула Планка (вывод по Планку). Постоянная Планка.
 Вывод формулы Планка через среднее для непрерывного и дискретного спектров
излучения осциллятора.
 Фотоэффект. Опыты Герца и Столетова. Законы фотоэффекта и их противоречие с
представлением света в виде электромагнитной волны.
 Строение атома и спектральные серии атома водорода. Серии Бальмера, Лаймана и
Пашена. Спектральные термы и правила Ритца. Противоречие с классическими
моделями излучения электрона в атоме.
 Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда и планетарная модель атома. Время жизни
атома Резерфорда. Модель Никольсона. Модель и постулаты Бора.
 Интерпретация спектральных термов. Ионизация и возбуждение атома. Предсказание о
спектрах иона гелия. Опыты Франка и Герца.
 Связь физических констант с природой рассматриваемых явлений. Постоянная Планка,
как необходимый элемент построения теории микромира. Характерные масштабы
величин в квантовой физике. Постоянная тонкой структуры как мера «силы»
электростатического взаимодействия зарядов.
 Объяснение законов фотоэффекта Эйнштейном. Работа выхода из металла. Опыты
Милликена. Задерживающая разность потенциалов.
 Тормозное рентгеновское излучение, закон Мозли и измерение постоянной Планка.
 Фотон. Энергия и импульс фотона. Давление света сточки зрения волновых и
корпускулярных представлений.
 Отражение фотонов от движущегося зеркала в рамках корпускулярной и волновой
теорий.
 Регистрация одиночных фотонов. Опыт Боте. «Расщепление» фотона. Дифракция
фотонов на щели. Корпускулярно-волновой дуализм.
 Эффект Комптона и его квантовая интерпретация.
 Дифракция электронов и рентгеновского излучения. Опыты Рамзауэра и Таунсенда.
 Дифракция электронов и рентгеновского излучения. Опыты Дэвидссона и Джермера.
Опыты Фабриканта, Бибермана и Сушкина.
 Дифракция волн и фотонов. Волны де Бройля. Примеры. Квантование орбит в атоме
водорода. Волновая функция и ее вероятностный смысл.
 Корпускулярные и оптические волновые пакеты. Групповая и фазовая скорости (фотон,
нерелятивистская и релятивистская частицы).
 Квантовые и классические объекты. Влияние опыта на измерение свойств частиц
(дифракция электронов и их измерение с помощью оптических методов).
 Соотношение неопределенностей Гейзенберга (координата-импульс). Оценка
масштабов величин в атоме водорода. Соотношение неопределенностей времяэнергия.
 Волновая функция и плотность вероятности. Среднее значение физической величины.
Операторы физических величин (координата, импульс, энергия, проекция момента
импульса).
 Стационарные состояния и собственные значения операторов. Наблюдаемые
величины.
 Стационарное уравнение Шредингера. Условия применимости уравнения Шредингера.
Общее уравнение Шредингера (нестационарное). Волновая функция свободной
частицы.
 Частица в прямоугольной потенциальной одномерной яме. Дискретные состояния.
Принцип соответствия. Ширина уровня и время жизни возбужденного состояния.
Суперпозиция состояний (волновая функция). Эволюция состояния частицы при условии
нахождения в начальный момент времени в состоянии, совпадающем с стационарным.
 Прохождение и отражение частиц от барьера. Оптическая аналогия. Туннельный
эффект. Альфа-распад.
 Гармонический осциллятор (одномерный). Квантование уровней. Нулевые колебания,
соотношение неопределенностей и исходные постулаты квантовой механики.
 Электрон в центральном поле. Сферически –симметричное решение. Квантование
уровней. Постоянная Ридберга. Соответствие модели Бора.
 Угловой момент и его проекция. Квадрат углового момента. Правила квантования и их
физический смысл. Измерение момента импульса и соответствие классическим
представлениям.
 Измерение состояния поляризации фотона с использованием призмы Николя.
Произвольность базиса состояний.
 Квантование уровней в атоме водорода с учетом угловых координат. Вырождение
уровней (без учета спина).
 Основное и возбужденные состояния. Энергия ионизации и энергия возбуждения.
 Спектральные термы атома водорода. Ширина уровней и соотношение
неопределенностей.
 Угловой момент и спин. Орбитальное и магнитное квантовые числа. Главное квантовое
число. Магнитные характеристики электрона.
 Экспериментальное определение магнитных моментов. Опыты Штерна и Герлаха для
атомов водорода. Спин и спиновый момент.
 Правила сложения угловых моментов. Полные угловой и магнитный моменты
электрона. Кратность вырождения. Фактор Ланде.
 Спектральные обозначения состояния электрона.
 Магнито-механические эффекты. Опыт Эйнштейна – де Гааз.
 Общее описание многоэлектронных атомов. Связь Рассела-Саундерса.
 Принцип Паули. Симметричные и антисимметричные волновые функции.
 Заполнение электронами атомных орбиталей. Спектральные обозначения состояния
атома.
 Периодическая система. Переходы в атомах. Правила отбора (общие принципы).
 Типы химических связей (общее описание ). Ионная связь. Молекула NaI.
 Ковалентная связь. Молекула водорода. Параводород и ортоводород.
 Ван-дер-ваальсова сила как взаимодействие связанных гармонических осцилляторов.
 Электронная, колебательная и вращательная энергии молекул. Ротатор. Структура и
методы исследования молекулярных спектров.
 Идеальные квантовые газы. Спин. Фермионы, бозоны. Статистика тождественных
частиц. Статистический вес состояния.
 Распределения Максвелла, Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Формула Планка для
равновесно излучения как следствие распределения Бозе-Эйнштейна.
 Поведение квантовых ансамблей при низких температурах. Ферми-газ. Бозе-
конденсация.
 Типы связи атомов в кристаллах. Ван-дер-Ваальсова, гетерополярная, гомополярная и
металлическая связи.
 Электроны в периодическом потенциале. Энергетический спектр электронов в
кристаллах (разрешенные и запрещенные зоны). Заполнение зон (примеры для
металлов, полупроводников и диэлектриков).
 Волны Блоха. Потенциал Кронига-Пенни. Движение электронов в кристалле. Закон
дисперсии. Эффективная масса и квазиимпульс.
 Рассеяние электронов и электропроводность. Металлы. Поверхность Ферми. Фононы.
 Колебания атомов в кристаллах (одномерный случай). Зоны Бриллюэна. Квазиимпульс.
Спин.
 Температура Дебая. Теплоемкость решеток. Закон Дебая. Электронная теплоемкость
металлов.
 Вынужденное излучение в равновесных системах (атом в полости, черное тело).
Свойства вынужденного излучения. Соотношение вероятностей спонтанных и
вынужденных переходов.
 Усиление и поглощение излучения в двухуровневой среде. Закон Бугера.
Отрицательное поглощение и инверсия населенности.
 Методы создания инверсии населенности. Трехуровневые схемы. Резонатор.