Вопросы к экзамену для потока МП- II (б)

(лектор проф. Лосев В.В.)

1. Электромагнитные волны. Свойства волн (поперечность, синфазность, волновой вектор, плотность потока энергии, интенсивность).

2. Естественный и поляризованный свет. Виды поляризации синусоидальных волн. Поляризаторы. Закон Малюса (вывод закона).

3.Отражение и преломление света на границе раздела оптических сред. Формулы Френеля

4. Поляризация света при отражении и преломлении на границе раздела оптических сред. Закон Брюстера.

5. Когерентность волн. Сложение волн от двух когерентных источников. Разность фаз. Формула для суммарной интенсивности. Оптическая разность хода волн.

6. Явление интерференции. Условия, при выполнении которых . Пример опыта по интерференции двух когерентных волн.

7. Интерференционные кольца Ньютона. Вывод формулы для радиусов колец. 

 8. Интерференция волн, отраженных от плоскопараллельной пластинки. Цвета тонких пленок.

9. Влияние немонохроматичности света и размеров источника на интерференцию. Временная и пространственная когерентность.

 10. Представление света в виде последовательности волновых цугов (волновых пакетов). Средняя длина цуга, ее связь с длиной когерентности.

11. Дифракция. Примеры дифракционных явлений. Принцип Гюйгенса-Френеля.

12. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на круглом диске. Метод зон Френеля. Векторная диаграмма (спираль Френеля).

13. Дифракция Фраунгофера на одной щели в непрозрачном экране. Вывод формулы для . (Графический или аналитический метод по выбору). Дифракционные минимумы и условие для .

14. Дифракционная решетка. Распределение интенсивности света по углам дифракции . Особенности дифракционной картины (главные максимумы и их ширина, интенсивность в главных максимумах).

15. Дифракционная решетка как спектральный прибор. Способность решетки раскладывать белый свет в спектр. Угловая дисперсия. Спектральная разрешающая способность.

16. Дифракционная решетка. Дополнительные минимумы и максимумы в распределении интенсивности. Критерий Рэлея. Вывод формулы для спектральной разрешающей способности.

17. Тепловое излучение, его природа и основные свойства. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело.

  18. Классическая теория теплового излучения. Формула Рэлея-Джинса. «Ультрафиолетовая катастрофа».

19. Гипотеза Планка. Формула Планка (без вывода). Закон смещения В. Вина. Закон Стефана-Больцмана.

20. Фотоэмиссия электронов из металла (фотоэффект). Гипотеза Эйнштейна о квантовании энергии излучения. Формула Эйнштейна.

21.Основные закономерности фотоэффекта. Противоречия с волновым представлением о природе света.

22. Фотоны. Свойства фотонов.

23. Рассеяние фотонов на свободных электронах. Эффект Комптона.

24. Тормозное рентгеновское излучение. Коротковолновая граница.

25. Постулаты Бора. Квантование энергии электрона в атоме водорода. Спектральные серии излучения.

26. Модели атомов (атом Томсона, атом Бора-Резерфорда, атом де Бройля)

27. Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля. Плоская волна де Бройля.

28. Дифракция электронов при отражении от кристаллов. Опыт Дэвиссона и Джермера.

29.Дифракция частиц на щели. Волновая функция, плотность вероятности.

30. Принцип дополнительности Бора. Соотношения неопределенностей.

31.Основные положения квантовой механики. Квантовое состояние, вероятностный смысл волновой функции, операторы, собственные функции и собственные значения.

32. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния микрочастиц. Свойства волновой функции.

33. Решение стационарного уравнения Шредингера для электрона в прямоугольной потенциальной яме с непроницаемыми стенками. Граничные условия и квантование энергии.

34. Принцип суперпозиции квантовых состояний.

35. Квантовая теория атома водорода. Уровни энергии и спектр излучения. Квантовые числа .

36. Момент импульса электрона (орбитальный и собственный). Квантование проекции и квадрата момента импульса.

37. Магнитный момент атома. Магнетон Бора. Опыты Штерна и Герлаха.

38. Многоэлектронный атом. (LS-связь). Принцип запрета Паули.

39. Понятие об энергетических зонах в кристаллах.

40. Заполнение энергетических зон в металлах, диэлектриках и полупроводниках.

Примечание: ВОПРОСЫ ПО ПРОГРАММЕ «МИНИМУМ» ОТМЕЧЕНЫ «звездочкой»