- •1. Введение
- •2. Рабочая программа
- •2.1. Требования к уровню освоения содержания разделов
- •. Объем разделов и виды учебной работы
- •2.2.2. Для специальности 260501 «Технология продуктов общественного питания»
- •2.3. Содержание разделов программы
- •2.4. Лабораторный практикум
- •2.5. Самостоятельная работа и контроль знаний
- •2.5.1. Темы аудиторных контрольных работ (тестов) для студентов дневного отделения специальностей
- •2.5.2. Темы домашних контрольных работ для студентов фттпп:
- •3. Методические указания для самостоятельного решения задач
- •3.1 Методические рекомендации для решения задач
- •3.2 Требования к оформлению решения задач
- •Решение
- •4. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема I. Основы квантовой оптики
- •Тема 2. Строение атома
- •Тема 3. Основы квантовой механики
- •Тема 4. Основы ядерной физики
- •5. Домашние Контрольные работы.
- •5.1 Квантовая природа электромагнитного излучения.
- •5.2. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц
- •Библиографический список
- •Оглавление
2.3. Содержание разделов программы
Квантовая физика
Квантовая оптика
Тепловое излучение
Тепловое излучение. Лучеиспускательная и поглощательная способность. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Законы Вина. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Закон Релея-Джинса. Квантовая гипотеза и формула Планка для распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела.
Фотоэффект и эффект Комптона
Фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта. Квантовый характер испускания света. Фотоны. Уравнение Эйнштейна. Внутренний фотоэффект. Фотоэлементы. Эффект Комптона. Давление света. Единство корпускулярно-волновых свойств электромагнитного излучения.
6.1.Квантовая оптика
6.1.1. Тепловое излучение
Тепловое излучение. Лучеиспускательная и поглощательная способность. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Законы Вина. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Закон Релея-Джинса. Квантовая гипотеза и формула Планка для распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела..
6.1.2. Фотоэффект и эффект Комптона
2. Элементы квантовой механики
2.1. Волновые свойства частиц вещества
Двойственная корпускулярно-волновая природа вещества. Волны де-Бройля. Дифракция электронов и ее применение. Волновые свойства микрочастиц. Нейтронография. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Границы применимости понятий классической физики к микрообъектам.
2.2. Основы квантовой механики
Волновая функция. Принцип суперпозиции. Уравнение Шредингера. Операторы физических величин. Стационарные состояния. Частица в одномерной потенциальной яме. Собственные волновые функции частицы. Квантование энергии и импульса. Туннельный эффект.
3. Строение атома
Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома. Модель Бора для атома водорода. Атомные спектры. Постулаты Бора. Квантово-механическое описание атома водорода. Энергетический спектр атома водорода. Квантовые числа. Спин электрона. Опыты Штерна и Герлаха. Многоэлектронные атомы Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Природа химической связи. Рентгеновские спектры. Закон Мозли.
4. Излучение и поглощение света веществом света с веществом
Молекулярные спектры. Поглощение и излучение света при люминесценции. Виды люминесценции и ее применение. Закон Стокса. Спонтанное и вынужденное излучение. Активная среда. Методы получения инверсного заселения уровней. Лазеры и основные характеристики их излучения.
5. Физика конденсированного состояния
Элементы зонной теории твердых тел. Обобществление электронов в кристалле. Энергетические зоны в кристалле. Распространение электронов по энергетическим зонам. Металлы, диэлектрики, полупроводники в зонной теории. 6.5. Физика конденсированного состояния.
Элементы зонной теории твердых тел. Обобществление электронов в кристалле. Энергетические зоны в кристалле. Распределение электронов по энергетическим зонам. Металлы, диэлектрики, полупроводники в зонной теории. Электропроводность полупроводников. Собственная проводимость полупроводников. Электроны проводимости и дырки. Примесная проводимость. Электронные и дырочные полупроводники, p-n переход и его применение
6. Элементы квантовой статистики
Принцип неразличимости тождественных частиц. Понятие о квантовой статистике Бозе-Эйнштейна. Фотонный и фононный газы. Распределение фононов по энергиям. Сверхтекучесть. Понятие о квантовой статистике Ферми-Дикара. Распределение электронов проводимости в металле по энергиям. Энергия Ферма. Уровень Ферми. Внутренняя энергия и теплоемкость газа. Электропроводность металлов. Сверхпроводимость.
. Контактные явления.
6.6. Элементы квантовой статистики
Принцип неразличимости тождественных частиц. Понятие о квантовой статистике Бозе-Эйнштейна. Фотонный и фононный газы. Распределение фононов по энергиям. Сверхтекучесть. Понятие о квантовой статистике Ферми-Дирака. Распределение электронов проводимости в металле по энергиям. Энергия Ферми. Уровень Ферми. Внутренняя энергия и теплоемкость электронного газа. Электропроводность металлов. Сверхпроводимость.
7. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц
7.1. Строение и свойства атомных ядер
Физические свойства атомных ядер. Массовое и зарядовое числа. Изотопы. Составные части атомного ядра. Нуклоны, их превращение. Взаимодействие нуклонов, особенности ядерных сил. Дефект масс, энергия связи и устойчивость ядер. Энергия связи на один нуклон как функция массового числа.
7.2. Радиоактивность
Радиоактивные излучения. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Активность. Экспериментальные методы регистрации частиц. Закономерности альфа- и бета-распада. Нейтрино. Возбужденные состояния ядра. Гамма-лучи, их взаимодействие с веществом. Законы сохранения в микромире.
7.3. Ядерные реакции
Энергетический эффект ядерных реакций. Реакция деления ядра. Искусственное получение изотопов. Цепная реакция деления. Понятие о ядерной энергетике. Термоядерные реакции. Энергия Солнца и звезд.
7.4. Элементарные частицы
Понятие элементарного в физике микромира. Фундаментальные взаимодействия. Обменная теория взаимодействий. Элементарные частицы, их классификация по видам взаимодействия. Взаимопревращаемость элементарных частиц.
. Частицы и античастицы.