Наименование дисциплины: Квантовая физика
Направление подготовки: 210400 Радиотехника
Профиль подготовки:
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Автор: к. физ.-мат. н., доцент, кафедры общей и экспериментальной физики
1.Целями освоения дисциплины «Квантовая физика» является: ознакомление студентов с основными моделями строения атома, основными явлениями атомной физики, волновыми и квантовыми свойствами материи, взаимодействия атомов с магнитным полем.
2.Дисциплина «Квантовая физика» относится к базовой части цикла Б2. (математический и естественно - научный цикл).
Дисциплина «Квантовая физика» включает в себя рассмотрение явлений, в которых наиболее просто проявляются физические законы природы, фундаментальные представления квантовомеханических закономерностей и дискретные свойства материи. В дисциплине «Квантовая физика» закладывают фундаментальные, экспериментальные и теоретические знания, которые в дальнейшем детализируются в ряде циклов, научно-технической подготовки бакалавров и магистров области радиотехники.
3.В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
строение атома водорода по Бору;
электронную структуру атомов щелочных элементов;
орбитальный и спиновый магнетизм электронов;
распределение Ферми-Дирака;
эффекты Мессбауэра, Зеемана, Рамана, Мандельштама, Ландсберга.
Уметь:
решать задачи.
Владеть:
навыками описания и объяснения явлений атомной физики.
представлением об основных моделях строения атома;
представлением о полной энергии атома водорода и водородоподобных атомов;
представлением о спин-орбитальном взаимодействии;
представлением о корпускулярных свойствах электромагнитного излучения;
представлением о о волновой природе микрочастиц;
представлением о квантовых числах.
4.Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа
5.Содержание дисциплины
№ п/п | Раздел дисциплины |
Экспериментальное обоснование квантовой механики. | |
Равновесное излучение абсолютно черного тела. Закон Стефана Больцмана. Закон смещения Вина. Формула Планка. Ультрафиолетовая катострофа. Гипотеза Планка. | |
Корпускулярно-волновой дуализм. Фазовая и групповая скорости. Эффект Комптона. Рентгеновское излучение. Закон Мозли. Фотоэлектрический эффект. Закон Эйнштейна. Практическое и научное использование рентгеновского излучения и фотоэффекта. | |
Квантовые состояния. Физические величины и их соответствующие квантовомеханические операторы. | |
Уравнения Шредингера. Волновая функция. Свойства волновой функции. Решение стационарного уравнения Шредингера. Собственные значения энергии и волновой функции. Туннелирование. α-распад. | |
Атом, многоэлектронные атомы. Принцип пространственного квантования. Правила сложения квантовомеханических векторов. | |
Молекулы. Энергия молекулярной системы. Кривая Морзе для энергии молекулярной системы. | |
Атомное ядро. Радиоактивность. Основные свойства ядер. Ядерные реакции. Физика Ядерного реактора. |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. . Общий курс физики. т.5, М.: Наука, 198стр.
2. . Курс общей физики, т.3, М.: Наука, 198с.
3. Сборник задач по общей физике . М.: Высшая школа, 197с.
4. Яворский физики: учебник для вузов.: в 2 т. , – М.: Физматлит, 2003.
б) дополнительная литература:
1. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир, вып. 1-9.
2.Шпольский физика: учеб. пособие. В 2 т. Т.2.: Основы квантовой механики и строение электронной оболочки атомов. -4 изд., перераб., И., Наука, 19с.
3.Матвеев общей физики. - М.: высшая школа, т. 1-V.
4., Широхов физики – М.: Наука т.1-3.
5. Физика. – М.: 1981. т. 1,2.
6.Таралов квантовой механики. – М.: Высшая школа 1978
7.. Сборник вопросов и задач по общей физике. – М.: Наука, 1982.
8.Епифанов твердого тела. – М.: Высшая школа 1977г.
9.Волькенштейн задач по общей физике. М. – Наука, 1990.
