WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

Д.А. Зубцов

03 июня 2013 г.

ПРОГРАММА

по дисциплине: Общая физика: Квантовая физика

по направлению подготовки 010900 «Прикладные математика и физика»

факультеты: для всех факультетов

кафедра Общей физики курс III семестр 5 Трудоёмкость: теор. курс: базовая часть – 2 зач. ед.; вариативная часть – 1 зач. ед., доп. за сложность – 1 зач. ед.;

физ. практикум: базовая часть – 2 зач. ед.; вариативная часть – 0 зач. ед., доп. за сложность – 1 зач. ед.

лекции – 34 часа Экзамен – 5 семестр практические (семинарские) занятия – 34 часа Зачёт – 5 семестр лабораторные занятия – 68 часов Самостоятельная работа – 2 часа в неделю ВСЕГО ЧАСОВ – Программу и задание составили:

д.ф.-м.н., профессор Ю.М. Ципенюк д.ф.-м.н., профессор Ю.В. Петров д.ф.-м.н., профессор М.Г. Никулин д.ф.-м.н., профессор А.И.Морозов д.ф.-м.н., доцент А.Б. Струминский к.ф.-м.н., доцент А.О. Раевский к.ф.-м.н., доцент С.В. Гуденко Программа принята на заседании кафедры общей физики 22 мая 2013 года Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор А.В. Максимычев

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

Лекция 1. Корпускулярные свойства электромагнитных волн Основные экспериментальные результаты по внешнему фотоэффекту. Гипотезы Планка и Эйнштейна относительно энергии квантов света (фотонов). Уравнение Эйнштейна и объяснение фотоэффекта. Импульс фотона.

Эксперимент Комптона по рассеянию рентгеновских лучей на лёгких ядрах, формула для изменения длины волны квантов при рассеянии на свободных электронах, комптоновская длина волны.

Лекция 2. Волновые свойства частиц. Соотношение неопределенностей Гипотеза де Бройля о волновых свойствах материальных частиц — корпускулярно-волновой дуализм. Опыты Девиссона–Джермера и Томсона по дифракции электронов. Длина волны де Бройля нерелятивистской частицы.

Критерий квантовости системы. Соотношения неопределенностей (координата-импульс; энергия время). Волновая функция свободной частицы (волна де Бройля). Вероятностная интерпретация волновой функции, выдвинутая Борном.

Лекция 3. Формализм квантовой механики. Потенциальные барьеры Понятие об операторах. Операторы координаты, импульса, потенциальной и кинетической энергии системы, гамильтониан. Собственные функции и собственные значения. Уравнение Шредингера. Свойства волновой функции стационарных задач: непрерывность, конечность, однозначность, непрерывность производной. Закон сохранения вероятности, вектор плотности потока вероятности (без вывода). Рассеяние частиц на потенциальной ступеньке конечной высоты, прохождение частицы над ямами и барьерами конечной ширины – эффект Рамзауэра. Прохождение частицы через прямоугольный потенциальный барьер конечной ширины (туннельный эффект), вывод формулы для прозрачности барьера произвольной формы.





Лекция 4. Потенциальные ямы. Квазиклассическое приближение.

Осциллятор Состояния частицы в одномерной симметричной потенциальной яме.

Уровни энергии одномерного гармонического осциллятора (без вывода).

Оператор момента импульса. Квантование проекции момента и квадрата момента импульса. Движение в центральном поле, центробежная энергия, радиальное квантовое число, кратность вырождения. s-состояния в трёхмерной сферически симметричной яме конечной глубины, условие существования связанных состояний в такой яме.

Лекция 5. Водородоподобные атомы. Колебательные и вращательные спектры молекул Закономерности оптических спектров атомов (комбинационный принцип Ритца), формулы серий. Модели атома Томсона и Резерфорда. Постулаты Бора, боровский радиус, энергия атома водорода. Движение в кулоновом поле, случайное вырождение. Спектр атома водорода (без вывода), главное квантовое число, кратность вырождения. Качественный характер поведения радиальной и угловой частей волновой функции. Волновая функция основного состояния.

Водородоподобные атомы: влияние заряда ядра (на примере иона гелия) и его массы (изотопический сдвиг), мезоатомы. Характеристическое рентгеновское излучение (закон Мозли). Вращательные спектры плоского и пространственного ротаторов (двухатомная молекула). Вращательные и колебательные уровни молекул, энергетический масштаб соответствующих возбуждений (иерархия молекулярных спектров).

Лекция 6. Магнитный момент. Спин. Тонкая и сверхтонкая структура атома водорода Магнитный орбитальный момент электронов, гиромагнитное отношение, g-фактор, магнетон Бора. Опыт Штерна—Герлаха. Гипотеза Уленбека и Гаудсмита о спине электрона, спиновый g-фактор. Опыт Эйнштейна—де Гааза. Векторная модель сложения спинового и орбитального моментов электрона, полный момент, фактор Ланде. Тонкая и сверхтонкая структура атома водорода.

Лекция 7. Тождественность частиц. Обменное взаимодействие.

Сложные атомы Тождественность частиц, симметрия волновой функции относительно перестановки частиц, бозоны и фермионы, принцип Паули. Сложные атомы.

Самосогласованное поле. Электронная конфигурация атома. Атомные термы, спектроскопическая запись состояния атома. Правила Хунда. Качественное объяснение возникновения обменной энергии и правил Хунда на примере возбужденного состояния 1s2s атома гелия и образования молекулы водорода.

Лекция 8. Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана.

Излучение, правила отбора. ЭПР и ЯМР Эффект Зеемана для случаев слабого и сильного магнитных полей на примере 3P–3S-переходов. Понятие спина (спиральности) фотона, полный момент и четность. Классификация фотонов по полному моменту и чётности (E- и M-фотоны), отношение вероятностей излучения фотонов различной мультипольности. Вероятность дипольного излучения (закон 3).





Ядерный и электронный магнитный резонанс (квантовомеханическая трактовка). Строгие и нестрогие правила отбора при поглощении и испускании фотонов атомами (на примере эффекта Зеемана и ЯМР).

Лекция 9. Ядерные модели Эксперименты Резерфорда и Гейгера по рассеянию -частиц в газах. Открытие нейтрона Чадвиком. Экспериментальная зависимость удельной энергии связи ядра от массового числа A. Свойства ядерных сил: радиус действия, глубина потенциала, насыщение ядерных сил, спиновая зависимость. Природа ядерных сил, обменный характер ядерных сил, переносчики взаимодействия. Модель жидкой заряженной капли. Формула Вайцзеккера для энергии связи ядра. Оболочечная модель и магические числа в осцилляторном потенциале. Одночастичные и коллективные возбуждённые состояния ядра.

Лекция 10. Радиоактивность. Альфа, бета, гамма Радиоактивность. Закон радиоактивного распада, константа распада, период полураспада, среднее время жизни, вековое уравнение. Альфа-распад, закон Гейгера—Нэттола и его вывод (формула Гамова). Бета-распад, энергетический спектр бета-распада, гипотеза нейтрино и его опытное обнаружение, внутренняя конверсия электронов, K-захват. Гамма-излучение, изомерия ядер. Спонтанное деление ядер, механизм формирования барьера деления — зависимость кулоновской и поверхностной энергии от деформации, параметр делимости, энергия, выделяемая при делении ядер, предел стабильности ядер относительно деления.

Лекция 11. Ядерные реакции. Оценка сечений Ядерные реакции: экзотермические и эндотермические реакции, порог реакции, сечение реакции (полное и парциальные сечения), каналы реакции, ширины каналов. Составное ядро. Нерезонансная теория — классическое сечение, поправки на волновой характер частиц, коэффициент проникновения частицы в прямоугольную яму, закон Бете (на примере проникновения частицы в прямоугольную яму). Резонансные реакции — формула Брейта-Вигнера. Деление ядер под действием нейтронов, мгновенные и запаздывающие нейтроны, цепная реакция деления. Роль запаздывающих нейтронов в работе ядерного реактора. Схема реактора на тепловых нейтронах.

Лекция 12. Фундаментальные взаимодействия и частицы.

Элементарные частицы Фундаментальные взаимодействия и фундаментальные частицы (лептоны, кварки и переносчики взаимодействий). Законы сохранения и внутренние квантовые числа. Кварковая структура адронов — мезоны, барионы и резонансы. Квантовая хромодинамика, асимптотическая свобода. Гипотеза конфайнмента кварков и глюонов, кварковый потенциал. Оценка адронных сечений при высоких энергиях на основе кварковой структуры. Открытие W- и Z-бозонов, t-кварка, методы регистрации нейтрино. Несохранение чётности при бета-распаде, опыт Ву.

Лекция 13. Законы излучения АЧТ Подсчет числа состояний поля в заданном объеме; фазовый объём, приходящийся на одно квантовое состояние, плотность состояний. Формула Рэлея—Джинса и ультрафиолетовая катастрофа, формула Вина. Распределение Планка. Закон смещения Вина. Равновесное излучение как идеальный газ фотонов. Законы Кирхгофа и Стефана-Больцмана.

Лекция 14. Спонтанное и вынужденное излучение Двухуровневая квантовая система в поле равновесного излучения, принцип детального равновесия, спонтанные и индуцированные переходы, соотношения Эйнштейна и его вывод распределения Планка. Прохождение излучения через среду, условие усиления (инверсная заселённость уровней).

Принцип работы лазера и его устройство.

Ципенюк Ю.М. Квантовая микро- и макрофизика. М.: Физматкнига, 2006.

2. Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М.: Наука, 1988.

3. Крылов И.П. Основы квантовой физики и строение вещества. Учебное пособие. – М.: МФТИ, 1989.

Белонучкин В.Е., Заикин Д.А., Ципенюк Ю.М. Основы физики. Т.II. /под ред. Ю.М. Ципенюка. – М.: Физматлит, 2006.

Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 5. Ч. I., Ч. II. – М.: Наука, 1989.

Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Юдин Н.П. Частицы и атомные ядра.

Капитонов И.М. Введение в физику ядра и частиц. М.: УРСС, 2004.

Фаддеев М.А., Чупрунов Е.В. Лекции по атомной физике. М.: Физматлит, 2008.

ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ

Волны де Бройля. Соотношесент. ние неопределенностей. 2.31, 2.30, 2.32 2.43, 2. Потенциальные ямы. Квазисен. классическое приближение. 3.22, 3.27, 3. 29 сен.Водородоподобные атомы.

1319 Обменное взаимодействие.

Задачи первой группы должны быть решены и оформлены в тетради для сдачи задания. Преподаватель по своему усмотрению разбирает часть задач на семинаре. Возможен разбор и других равноценных задач.

Для получения дополнительных зачетных единиц студент должен решить и оформить в тетради задачи второй группы.

Номера задач указаны по задачнику «Сборник задач по общему курсу физики. Часть III. Атомная и ядерная физика. Строение вещества».

Под ред. В.А. Овчинкина. – М.: Физматкнига, 2009. Указание «ч2:» означает, что следующие за ним задачи надо брать из второй части этого задачника.



Похожие работы:

«Сибирское отделение Российской академии наук Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии имени А. В. Николаева СО РАН Новосибирский государственный университет Российский фонд фундаментальных исследований Школа-конференция молодых ученых Неорганические соединения и функциональные материалы, посвященная памяти профессора Ю.А. Дядина 16—18 июля Новосибирск, Россия Программа и тезисы докладов Новосибирск 2010 УДК 546-3 + 54-1 + 620.22 ББК ЖЗя 431 + Г 12 Сборник содержит...»

«РОССИЙСКОЕ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР МЕЖДУНАРОДНЫХ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ VI Съезд Российского фотобиологического общества пос. Шепси, 15–22 сентября 2011 г. Материалы съезда Москва 2011 В настоящем сборнике представлены материалы VI съезда Российского...»

«Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Факультет государственного управления совместно с Фондом Русский мир Х Международная конференция Государственное управление в 21 веке: повестка дня российской власти 29 – 31 мая 2012 г. Программа Москва – 2012 0 Организационный комитет: Садовничий В.А., академик РАН, доктор физико-математических наук, ректор МГУ имени М.В. Ломоносова (председатель) Никонов В.А., профессор, доктор исторических наук, декан факультета государственного...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УДК 519:531:537:621:622 ББК 22.18+22.2+39.6 Российская академия наук Т78 Московский физико-технический институт (государственный университет) Российский фонд фундаментальных исследований Федеральная целевая программа Труды 53-й научной конференции МФТИ СоТ78 Научные и научно-педагогические кадры инновационной России временные проблемы фундаментальных и прикладна 20092013 годы ных наук. Часть III. Аэрофизика и космические исследоФонд...»

«Информационно-телекоммуникационные ресурсы Сибирского отделения РАН Шокин Ю.И., Федотов А.М., Чубаров Л.Б., Жижимов О.Л. Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН, Новосибирск 1 Введение В конце 2000 года по инициативе Научно-координационных Советов Сибирского отделения РАН по “Сети Интернет СО РАН” и по “Геоинформационным технологиям и дистанционному зондированию СО РАН” была сформирована новая целевая научная...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет УТВЕРЖДАЮ Первый проректор _В.К. Хегай УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по дисциплине Физика для студентов очной и заочной формы обучения, обучающихся по направлению 130300 Прикладная геология специальности 130304 Геология нефти и газа и специальности 130306 Прикладная геохимия, пе трология, минералогия Ухта Федеральное агентство по...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности УТВЕРЖДАЮ: Начальник УМУ Брагинский В.И. __2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Б2.Б3 Физика 260200 Продукты питания животного происхождения Направление подготовки бакалавр Квалификация (степень) выпускника Технология мяса и мясных продуктов Профиль подготовки бакалавра Технология молока и молочных продуктов очная Форма обучения Технология мяса и мясных продуктов...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский национальный исследовательский политехнический университет В.Г. Беспрозванных, В.П. Первадчук НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭФФЕКТЫ В ВОЛОКОННОЙ ОПТИКЕ Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета 2011 УДК 535:530.182 ББК...»

«1 2.1.Общие положения Рабочая программа составлена с учетом ГОСТа высшего профессионального образования, учебного плана и квалификационной характеристики инженера специальности 080502.65 - Экономика и управление на предприятии химиколесного комплекса. В программе учтены изменения и новейшие достижения науки и передового опыта в лесном хозяйстве и лесоустройстве. 2.2. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе Цель обучения Технологии лесохозяйственных работ-сформировать у студентов...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан факультета перерабатывающих технологий, доцент А.И.Решетняк 2013 г РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции для специальности 110305.65 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции Факультет...»

«Физика. 7 класс 1 СПЕЦИФИКАЦИЯ диагностической работы по физике для учащихся 7 классов общеобразовательных учреждений 1. Назначение диагностической работы Диагностическая работа по физике проводится с целью: 1. Оценить уровень общеобразовательной подготовки учащихся 7 классов по темам Физические явления. Первоначальные сведения о строении вещества. Движение и взаимодействие тел. Давление твердых тел, жидкостей и газов. Работа и мощность. 2. Выявить наиболее трудные для учащихся элементы...»

«1 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине ЕН.Ф.5.2 Биологическая и физколлоидная химия (индекс и наименование дисциплины) Специальность 111201.65 Ветеринария Квалификация (степень) выпускника Ветеринарный врач Факультет Ветеринарной медицины Кафедра-разработчик Кафедра биотехнологии, биохимии и биофизики Ведущий...»

«Процедуры сбора, удаления, обезвреживания и переработки твердых бытовых отходов Процедуры инъекции ботокса т е в амбулаторных условиях и без хирургического Продажа участков с/т виноградарь гРостов Профилактика гриппа среди детей и подростков в общеобразовательных учреждениях Рaзрушение зубов у основaния Просмотр беплатно и без смс порно трансексуалов Простатит и морепродукты Прохоров и предсказания Профилактика гриппа и орви в украине Рaботa для тех у кого есть еврейские корни Пункт 1...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИКА ЗАДАЧИ ПРОФИЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА И ОЛИМПИАД ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ В МГУ – 2012 (с подробными решениями) Москва Физический факультет МГУ 2012 УДК 530.1 3153 ББК 74.58.729 Физика. Задачи профильного экзамена и олимпиад для школьников в МГУ – 2012 /Под ред. В.А. Макарова. – М.: Физический факультет МГУ, 2012. – 104 с.: ил. ISBN 978-5-8279-0112-9 Сборник содержит материалы профильного вступительного экзамена и олимпиад для...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Биологический факультет Кафедра физико-химической экспертизы биоорганических соединений УТВЕРЖДАЮ: Декан биологического ф-та С.М.Дементьева _ 2010 г. УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС дисциплины ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ О ПИЩЕ для студентов 4 курса заочной формы обучения 260200 Производство продуктов питания из растительного сырья...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ) РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Московского физико-технического института (государственного университета) в 2013 году МОСКВА МФТ И 2014 Под редакцией: Н.Н. Кудрявцева, А.А.Воронова Результаты работы Московского физико-технического института (государственного университета) в 2013 году. – М. : МФТИ, 2014. – 289 с. © Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УДК 53:54:57 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ББК 28.07 Российская академия наук Т78 Московский физико-технический институт (государственный университет) Российский фонд фундаментальных исследований Труды 52-й научной конференции МФТИ СоФедеральная целевая программа Т78 временные проблемы фундаментальных и прикладНаучные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 годы ных наук: Часть IV. Молекулярная и биологическая...»

«Диссертация допущена к защите Зав. кафедрой А.В. Омельченко 2013 г. ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ МАГИСТРА Тема: Использование неравномерного покрытия ридами генома для разрешения повторов при секвенировании генома одной клетки Направление: 010900.68 — Прикладные математика и физика Магистерская программа: Математические и информационные...»

«ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОГРАММА Государственного экзамена для бакалавров по направлению 510400 - Физика и для специалистов по специальности 010400 - Физика с вопросами экзаменационных билетов Казань 2004 Печатается по решению Редакционно-издательского совета физического факультета Деминов Р.Г., Малкин Б.З., Нигматуллин Р.Р., Таюрский Д.А., Царевский С.Л., Чистяков В.А. Программа Государственного экзамена для бакалавров по направлению 510400 – Физика и для...»

«АНО ВПО ЦС РФ РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИИ ФАКУЛЬТЕТ ТОРГОВЛИ И РЕСТОРАННОГО БИЗНЕСА КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН И СЕРВИСА УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе _ проф. Капица Г.П. 16 июня 2008 г. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ФИЗИКА специальность 230201.65 Информационные системы и технологии Москва 2008 Лебедева А.Л. Физика: Учебная программа. - М.: Российский университет кооперации, 2008. - 20 с. Учебная программа по дисциплине Физика (цикл общих математических и естественнонаучных...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.