Вопросы к экзамену по общей физике (ИА631,ИВ621, ИВ622, ИС641, ИП611-615) (лектор ) для студентов 1 курса факультета ИВТ на весенний семестр 2016-2017 учебного года
1. Понятие волны. Типы волн. Основные характеристики волн. Уравнение плоской бегущей волны. Фазовая скорость волны.
2. Электромагнитные волны. Волновое уравнение для электромагнитной волны. Плоская монохроматическая электромагнитная волна (строение и свойства).
3. Плотность энергии в электромагнитной волне. Вектор Умова-Пойтинга.
4. Формулировка законов геометрической оптики. Полное внутренне отражение.
5. . Когерентность волн. Методы получения когерентных световых волн. Координаты максимумов и минимумов освещенности в опыте Юнга.
6. Интерференция световых волн. Условие максимумов и минимумов для разности фаз и оптической разности хода.
7. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и полосы равной толщины.
8. Кольца Ньютона. Расчет интерференционной картины в отраженном и проходящем свете.
9. Дифракция света. Качественное объяснение дифракции из принципа Гюйгенса. Принцип Гюйгенса-Френеля.
10. Зоны Френеля. Расчет амплитуды световой волны от волнового фронта с помощью зон Френеля.
11. Дифракция Френеля на диафрагме, условие максимумов и минимумов.
12. Дифракция Френеля на диске, условие максимумов и минимумов. Пятно Пуассона.
13. Дифракция Фраунгофера в параллельных лучах на щели. Условие максимумов и минимумов.
14. Дифракционная решетка. Условие главных максимумов.
15. Дифракционная решетка как спектральный прибор. Критерий Рэлея.
16. Кристалл как дифракционная решетка. Формула Вульфа – Брэггов.
17. Поляризация света. Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса.
18. Поляризация света при отражении от диэлектрика. Закон Брюстера.
19. Тепловое излучение. Характеристики теплового излучения. Распределения энергии в спектре абсолютно черного тела (АЧТ). Формула Планка для теплового излучения.
20. Закон Кирхгофа: взаимосвязь энергетической светимости и испускательной способности тел.
21. Закон Стефана-Больцмана для теплового излучения. Закон смещения Вина.
22. Корпускулярно-волновой дуализм света. Энергия, импульс и масса фотона.
23. Внешний фотоэффект. Схема эксперимента. Законы внешнего фотоэффекта.
24. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Объяснение законов внешнего фотоэффекта.
25. Волновая природа вещества. Волны де Бройля. Расчет де Бройлевской длины волны (нерелятивистский случай). Экспериментальное подтверждение волновой природы вещества.
26. Соотношение неопределенностей Гейзенберга между координатой и импульсом. Соотношение неопределенностей между энергией и временем.
27. Энергетические уровни в атоме водорода (водородоподобном ионе). Постулаты Бора. Радиусы электронных орбит.
28. Спектр атома водорода. Серии Лаймана, Бальмера, Пашена.
29. Принцип дополнительности Бора: формулировка и примеры.
30. Волновая функция, ее нормировка и физический смысл.
31. Общее уравнение Шредингера. Движение свободной частицы в квантовой механике.
32. Частица в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме. Спектр энергий, волновые функции и плотности вероятности для частицы в потенциальной яме.
33. Основы зонной теории твердых тел. Энергетические зоны металлов, диэлектриков и полупроводников. Зонная диаграмма собственных и примесных полупроводников.
34. Собственные полупроводники. Носители заряда в полупроводниках. Примеси в полупроводниках (доноры, акцепторы). Зонная диаграмма собственных и примесных полупроводников.
35. Распределение Ферми – Дирака. Концентрация электронов и дырок в разрешенных зонах полупроводников. Собственная концентрация носителей заряда.
36. Температурная зависимость собственной концентрации полупроводников.
