Главная
»
Самолетостроение
»
Физика (3 семестр)
Физика (3 семестр)
Квантовая физика, корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантовые состояния, квантовые уравнения движения, энергетический спектр атомов и молекул, природа химической связи;
классические и квантовые статистики; конденсированное состояние вещества;
элементы квантовой электроники;
вынужденное излучение, принцип работы лазера; строение атомного ядра; радиоактивные превращения ядер; стандартная модель элементарных частиц;
кварки, лептоны и кванты фундаментальных полей.
Специальные разделы физики способствуют:
- созданию у обучающихся целостного представления о процессах и явлениях, происходящих в природе; научных представлений о фундаментальных закономерностях природы;
- пониманию возможностей современных научных методов познания природы и владения ими на уровне, необходимом для решения задач естественнонаучного содержания, возникающих при выполнении профессиональных функций;
- формированию способностей в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта;
- умению приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии.
Электромагнитная природа света. Уравнение плоской электромагнитной волны. Сложение световых волн. Условия взаимного усиления и ослабления волн. Понятие о когерентных волнах.
Квантовые представления о природе теплового излучения. Формула Планка. Объяснение основных закономерностей теплового излучения на основе формулы Планка.
Фотоэлектрический эффект. Виды фотоэффекта.Экспериментальная установка для наблюдения фотоэффекта. Основныезакономерности фотоэффекта.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Объяснение основных законов фотоэффекта с квантовой точки зрения.
Корпускулярно-волновой дуализм. Характеристики фотона. Эксперименты, подтверждающие дискретность электромагнитного излучения. Опыты Вавилова. Опыт Боте.
Эффект Комптона. Экспериментальная установка.Основные результаты эксперимента.Квантовая теория эффекта.
Строение атома. Опыты Резерфорда и их основные результаты. Планетарная модель атома. Оценка размеров ядра.
Спектры испускания атомарных газов. Закономерности в излучении атома водорода. Формула Бальмера.
Постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору.Расчет радиусов электронных орбит и энергии атома.
Дискретность энергетического спектра атома. Опыт Франка и Герца. Излучение и поглощение света в рамках Боровской модели.Происхождение спектральных серий атома водорода.
Волновые свойства частиц. Гипотеза де-Бройля. Опыты Девисона и Джермера, Томсона, Тартаковского.
Опыт Юнга. Расчет интерференционной картины от двухисточников. Расстояние между полосами.
Несовместимость одновременного определения координати импульса частицы. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Границыприменимости классической механики.
Волновая функция микрочастицы, ее свойства.Уравнение Шредингера. Оператор Гамильтона. Физический смысл квадрата модуля волновой функции. Квантование энергии.
Решение уравнения Шредингера для частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме. Энергетический спектр частицы.
Уравнение Шредингера для атома водорода. Нахождениесобственных значений энергии и собственные волновые функции электрона.Квантование момента импульса и его проекции.
Квантовые числа электрона в атоме и их физический смысл. Условные обозначения для описания состояния электрона в атоме.
Магнитные свойства электрона в атоме. Гиромагнитноеотношение Магнетон Бора. Опыты Штерна и Герлаха.
Принцип Паули и распределение электронов по энергетическим состояниям. Понятие об электронных оболочках, подоболочках и их заполнении электронами. Периодическая система электронов Менделеева.
Зонная теория твердого тела. Образование энергетических зон в кристалле. Заполнение зон электронами. Деление веществ на металлы, диэлектрики, полупроводники.
Метод наблюдения интерференции. Кольца Ньютона. Интерференция в тонких пленках. Расчет интерференционной картины.Просветление оптики. Интерферометр Майкельсона.
Полупроводники. Собственная электропроводность и независимость от температуры. Примесные полупроводники. Электронная и дырочная проводимость.
Контакт двух полупроводников p- и n- типа. Свойства p-n перехода. Полупроводниковые приборы.
Состав ядра. Основные характеристики нуклонов. Заряд, масса и размеры ядра. Изотопы. Масса и энергия связи ядра. Удельная энергия связи. Понятие о ядерных силах.
Естественная и искусственная радиоактивность. Виды радиоактивного излучения. Закон радиоактивного распада. Период полураспада.
Ядерные реакции. Деление ядер. Цепная ядерная реакция. Термоядерные реакции, условия их протекания.
Статический метод изучения макросистем, состоящих измногих частиц. Понятие об идеальном газе. Параметры состояния.Уравнение Менделеева-Клайперона. Изопроцессы в газах.
Вывод основного уравнения МКТ газов. Молекулярно-кинетическое истолкование давления и температуры. Закон Дальтона.
Распределение молекул по модулю скорости. Расчет Характерных Скоростей Максвелловского распределения молекул по скоростям.
Газ в поле тяжести. Барометрическая формула. Распределение Больцмана по энергиям.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и узкой щели.
Термодинамический метод изучения макросистем. Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия, работа, количество теплоты.
Внутренняя энергия как функция состояния. Расчет внутренней энергии многоатомных газов.
Классическая теория теплоемкости многоатомных газов.Уравнение Майера. Недостатки теории. Понятие о квантовой теории теплоемкости.
Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам. Адиабатический процесс.
Обратимые и необратимые процессы. Круговые циклы. Тепловые машины и их кпд.
Машина Карно и цикл Карно. КПД цикла Карно.
Второе начало термодинамики. Количественная формулировка 2-го начала.
Понятие об энергии. Свойства энергии. Статистический характер 2-го начала термодинамики. Теорема Нернса.
Дифракционная решетка. Условия главных максимумов. Решетка как спектральный прибор.
Голография. Основные принципы голографии. Применение голографии в технике. Поляризация света. Виды поляризации. Закон Малюса
Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера. Поляроиды.
Тепловое излучение. Основные характеристики равновесного излучения и связь между ними. Закон Кирхгофа.
Абсолютно черное тело. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела по частотам и длинам волн.Закон Кирхгофа. Общий закон Вина. Ультрафиолетовая катастрофа.
Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.