Перелік питань для підготовки до заліку

1. Короткий історичний огляд розвитку сучасних уявлень про будову атома.

2. Нерелятивістські і релятивістські частинки. Зв’язок між масою, енергією та імпульсом.

3. Корпускулярні властивості частинок. Світлові кванти. Фотоефект.

4. Ефект Комптона. Фотони.

5. Класична модель атома. Досліди Резерфорда з розсіяння -частинок.

6. Формула Резерфорда для розсіяння альфа-частинок. Наслідки з дослідів Резерфорда. Планетарна модель атома.

7. Досліди Франка і Герца. Доказ існування дискретних енергетичних станів атомів.

8. Визначення потенціалів збудження та іонізації атомів.

9. Серії в спектрі атомарного водню. Узагальнена формула Бальмера. Комбінаційний принцип Рітца.

10. Постулати Бора. Теорія Бора для атому водню. Колові орбіти.

11. Врахування скінченої маси ядра в теорії Бора. Ізотопічний зсув рівнів енергії. Труднощі теорії Бора.

12. Проходження заряджених частинок через речовину. Ефективний поперечний переріз розсіяння.

13. Розсіяння електронів в газах. Ефект Рамзауера, неможливість його пояснення на основі класичних уявлень.

14. Оптико-механічна аналогія. Гіпотеза де Бройля.

15. Експериментальне підтвердження гіпотези де Бройля.

16. Електроннографія. Інтерференційні явища з молекулярними пучками і нейтронами.

17. Рівняння монохроматичної хвилі де Бройля. Властивості хвиль де Бройля.

18. Хвильовий пакет хвиль де Бройля і частинка. Фазова і групова швидкість руху хвильового пакету. Розмивання хвильового пакету.

19. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Помилкові тлумачення співвідношень невизначеностей.

20. Застосування співвідношень невизначеностей для оцінки природньої ширини спектральних ліній та потенціалу іонізації атому водню.

21. Рівняння Шредінгера. Умови, що накладаються на його розв’язок.

22. Фізичний зміст хвильової функції. Умови нормування і ортогональності хвильових функцій.

23. Відбивання і проходження частинки через потенційний бар’єр. Прозорість потенціального бар’єру. Автоелектронна емісія з металів. Тунельний ефект.

24. Частинка в потенціальній ямі. Квантування енергії частинки.

25. Розв’язок рівняння Шредінгера для гармонічного осцилятора.

26. Рівняння Шредінгера для атому водню. Кутовий і радіальний розподіл електронної густини для атому водню.

27. Фізичний зміст квантових чисел.

28. Дослід Штерна і Герлаха. Гіпотеза Гаудсміта і Юленбека. Спін електрона.

29. Магнітний і механічний моменти атомів. Гіромагнітне співвідношення для орбітального руху електронів.

30. Магнетон Бора. Аномальне гіромагнітне співвідношення для спіну електрона.

31. Імовірності переходів. Коефіцієнти Ейнштейна і зв’язок між ними.

32. Правила відбору для квантових чисел при електронних переходах в атомах.

33. Середній час життя атомів у збуджених станах. Оцінка радіаційної ширини спектральної лінії. Розширення спектральних ліній.

34. Спектри лужних металів. Енергія рівнів атомів лужних металів. Квантовий дефект. Дублетне розщеплення рівнів атомів лужних металів.

35. Рівняння Шредінгера для двоелектронного атому. Принцип Паулі.

36. Векторна модель атома. Загальні принципи зв’язку Рассела-Саундерса та j-j зв’язку і області їх застосування.

37. Систематизація рівнів атома гелію. Парагелій, ортогелій.

38. Принцип Паулі ї заповнення електронних оболонок атомів. Фізичне пояснення періодичної системи елементів.

39. Гальмівне і характеристичне рентгенівське випромінювання та їх спектри. Закон Мозлі.

40. Поглинання рентгенівського випромінювання і його залежність від заряду і довжини хвилі. Ефект Оже.

41. Елементарні електронні збудження в твердих тілах.

42. Характеристика ядра. Ядерні сили. Нуклони і їх енергія зв’язку.

43. Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду.

44. Ядерні реакції. Ланцюгова реакція. Термоядерний синтез.