Экзаменационные вопросы по дисциплине: «Оптика. Атомная физика»
для 2 курса медико-биологического факультета ВолгГМУ.
Специальность: «Медицинская биохимия».
уч. год.
Билет состоит из 2-х вопросов: 1 из раздела «Оптика», 2 из раздела «Атомная физика». Экзаменационная задача может быть на любую тематику из предложенного перечня. Типовые задачи решались на семинарских занятиях.
Оптика
Испускание и поглощение света. Закон Кирхгофа. Объективное и субъективное измерение энергии света. Физические основы фотометрии. Поток световой энергии, поток лучистой энергии, сила света, светимость, яркость, освещенность. Кривая видности. Лучевое приближение в оптике. Корпускулярно-волновой дуализм. Шкала электромагнитных волн. Энергетические и световые величины излучения. Геометрическая оптика. Луч. Принцип Ферма. Основные законы геометрической оптики. Показатель преломления. Предельный угол преломления. Полное внутреннее отражение. Преломление на сферической поверхности. Параксиальные лучи. Предмет и изображение. Увеличение сферической поверхности. Преломление на двух сферических поверхностях. Линза. Тонкие линзы. Виды линз. Формула тонкой линзы. Увеличение линзы. Оптическая сила линзы. Построение изображений в тонких линзах. Погрешности (аберрации) оптических систем. Виды аберраций и методы их устранения. Оптические инструменты. Диафрагмы. Апертурная диафрагма. Входной и выходной зрачки. Люки. Глаз, как оптический инструмент. Аккомодация. Недостатки оптической системы глаз и их исправление при помощи линз. Разрешающая способность. Острота зрения. Оптические приборы, улучшающие распознавание деталей. Лупа. Увеличение лупы. Микроскоп. Устройство микроскопа. Увеличение микроскопа. Предел разрешения микроскопа. Зрительные трубы. Телескопы. Интерференция. Условия наблюдения интерференции света. Пространственная и временная когерентность. Условия минимума и максимума интерференции. Методы наблюдения интерференции. Расчет интерференции. Интерференция в тонких пленках. Просветленная оптика. Интерференция в пленках переменной толщины. Кольца Ньютона. Интерферометры. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света. Метод зон Френеля. Зонные пластинки. Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом диске. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Характеристики спектральных аппаратов: дисперсия и разрешающая способность. Дифракция на трехмерных структурах. Формула Вульфа-Брэггов. Рентгеноструктурный анализ. Понятие о голографии. Рассеяние света. Виды рассеяния. Явление Тиндаля. Молекулярное рассеяние. Закон Рэлея. Поглощение света. Закон Бугера-Бера. Дисперсия света. Методы наблюдения. Электронная теория дисперсии света. Спектры. Поперечность световых волн. Свет естественный и поляризованный. Степень поляризации. Поляризация при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроиды. Дихроизм. Поляризатор и анализатор. Закон Малюса. Анализ поляризованного света. Вращение плоскости поляризации. Оптически активные вещества. Удельное вращение. Поляриметрия (сахариметрия). Основные законы теплового излучения. Фотоэффект.Атомная физика
Предмет квантовой механики. Основные понятия и постулаты. Волновая функция. Принципы суперпозиции и неопределенности. Простейшие одномерные задачи квантовой механики: частица в потенциальной яме. Простейшие одномерные задачи квантовой механики: линейный гармонический осциллятор. Простейшие одномерные задачи квантовой механики: прохождение через потенциальный барьер. Математический аппарат квантовой механики. Операторы физических величин. Собственные значения и функции операторов. Средние значения. Собственные значения и собственные функции операторов физических величин. Атом водорода. Квантование энергии и углового момента. Вы-рождение энергетических уровней. Орбитальный магнетизм. Теория частиц со спином. Операторы спина, волновые функции частиц со спином. Атом во внешнем поле. Теория возмущений. Нормальный эффект Зеемана. Системы, состоящие из одинаковых частиц. Многоэлектронные атомы. Атом гелия. Общие вопросы теоретического исследования молекул. Теория молекул в адиабатическом приближении. Молекула водорода. Обзор современных методов исследования молекул. Метод валентных схем. Метод молекулярных орбиталей. Метод функционала плотности. Электронная структура молекул нуклеиновых кислот, белков, макроэргических фосфорных соединений. Механизм ферментативных реакций с точки зрения электронной теории. Метод статистических ансамблей Гиббса. Статистическая термодинамика. Вычисление термодинамических функций методами статистической физики. Статистическое описание идеального газа. Применение квантовых статистик. Электронный и фотонный газы. Квантование электромагнитного поля. Принципы молекулярной спектроскопии.