ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 5 СЕМЕСТРА
1. Размер и масса молекул, число Авогадро, молярная масса. Параметры термодинамической системы. Термодинамический процесс. Первое начало термодинамики.
2. Виды фундаментальных взаимодействий. Их основные сравнительные характеристики.
3. Количество тепла. Работа, совершаемая системой. Внутренняя энергия и теплоемкость системы.
4. Виды радиоактивного распада: альфа-, бета-, гамма-излучения ядер. Период полураспада. Постоянная распада.
5. Уравнение адиабаты идеального газа. Работа, совершаемая газом при адиабатическом процессе.
6. Ядерные силы. Сильное взаимодействие: основные характеристики ядерных сил. Мезоны. Обменный характер ядерных сил.
7. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса для реальных газов. Поправки Ван-дер-Ваальса.
8. Дефект массы и энергия связи ядра. Модели атомного ядра.
9. Тепловая машина. Обратимые и необратимые процессы. Работа тепловой машины. КПД тепловой машины. Идеальная тепловая машина. Цикл Карно. Термический КПД идеальной тепловой машины.
10. Атомное ядро. Заряд, размер и масса атомного ядра. Состав ядра: нуклоны. Основные характеристики нуклонов. Реакция распада нейтрона. Изотопы.
11. Энтропия. Термодинамическое и статистическое определение энтропии. Второе начало термодинамики. Теорема Ненста.
12. Полупроводники. Два типа проводимости полупроводников: электронная и дырочная. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Уровень Ферми в «собственном» полупроводнике.
13. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов для давления (вывод).
14. Энергетические зоны в кристалле. Проводники, полупроводники, диэлектрики. Распределение электронов по энергетическим зонам. Донорные и акцепторные уровни в запрещенной зоне полупроводника.
15. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де-Бройля. Связь импульса и энергии частицы с длиной ее волны и частотой. Опытное обоснование гипотезы де-Бройля.
16. Электропроводность металлов. Дрейфовая скорость электронов проводимости в кристаллической решетке. Время релаксации. Коэффициент электропроводности проводника.
17. Средняя энергия молекул. Понятие о степенях свободы молекул. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы молекулы.
18. Динамика электронов в кристаллической решетке. Эффективная масса электрона в кристалле.
19. Микрочастицы и их основные свойства. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.
20. Квантовая теория электропроводности металлов. Уровень Ферми. Энергия Ферми. Распределение электронов по состояниям.
21. Теория Шредингера. Границы ее применимости. Общее уравнение Шредингера.
22. Квантовая статистика Ферми-Дирака. Распределение Ферми-Дирака при абсолютном нуле температур и при температуре, отличной от абсолютного нуля.
23. Теория Шредингера. Стационарные состояния квантовой системы. Уравнение Шредингера для стационарных состояний.
24. Фононы. Энергия и импульс фонона. Распределение Бозе-Эйнштейна.
25. Теплоемкость кристаллической решетки. Теория Дебая.
26. Волновая функция и ее статистический смысл. Принцип суперпозиции состояний квантовой системы. Условие нормировки.
27. Свободная микрочастица. Волновое уравнение свободной частицы.
28. Квантовая система Бозе-Эйнштейна. Теплоемкость кристаллической решетки. Теория Эйнштейна.
29. Частица в одномерной прямоугольной бесконечно глубокой потенциальной яме. (Решение уравнения Шредингера).
30. Возбужденные уровни. Метастабильные уровни. Инверсная заселенность уровней в молекуле. Принцип работы лазеров.
31. Квантование энергии, момента импульса, импульса частицы.
32. Поглощение и излучение света. Принцип детального равновесия и вывод формулы Планка.
33. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Постановка задачи и составление системы уравнений Шредингера.
34. Комбинационное рассеяние света. «Красные и фиолетовые спутники» в спектре электромагнитного излучения, прошедшего прозрачное вещество.
35. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Система волновых функций, описывающих прохождение частицы через потенциальный барьер, и их «сшивка» на границах, а также «сшивка» их первых производных на границах.
36. Природа химической связи. Ионная и ковалентная связи атомов в молекулах. Энергетические уровни молекул.
37. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Коэффициент отражения частицы от барьера. Коэффициент прозрачности барьера.
38. Принцип Паули и распределение электронов периодической системы .
39. Квантовый гармонический осциллятор. Постановка задачи. Уравнение Шредингера. Квантование энергии гармонического осциллятора.
40. Спин электрона. Опыт Штерна и Герлаха. Спиновое квантовое число. Квантование собственного момента импульса электрона в атоме.
41. Боровская теория атома водорода. Постулаты Бора. Правило квантования круговых орбит.
42. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Квантование орбитального момента импульса атома.
43. Боровская теория атома водорода. Планетарная модель атома. Квантование энергии электрона. Излучение и поглощение энергии атомом водорода.
44. Классическое распределение Максвелла молекул идеального газа по модулю скорости. Условие нормировки.
45. Барометрическая формула и распределение Больцмана молекул идеального газа по энергии.
46. Уравнение Шредингера для атома водорода. Водородоподобные атомы.
47. Спектр атома водорода. Опыт Франка и Герца. Сериальная формула Бальмера.
48. Явления переноса. Первый закон Фика. Коэффициент диффузии.
49. Частицы Бозе. Распределение Бозе-Эйнштейна. Фононы. Энергия и импульс фонона.
50. Явления переноса. Вязкость. Сила Стокса. Модель торможения движущегося материального тела в сплошной среде.
