Вопросы к экзамену за 2 семестр для МО-65,МО-66,МИ-67

Основные фотометрические величины: световой поток, сила света, светимость, яркость, освещенность, закон освещенности. Тепловое излучение. Характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа (дифференциальная и интегральная формы). Экспериментальные законы теплового излучения: Стефана – Больцмана, закон смещения Вина, 2-й закон Вина. Распределение энергии в спектре АЧТ. Гипотеза Планка о квантовом характере излучения. Функция Планка. Внешний фотоэффект. Основные законы внешнего фотоэффекта. Невозможность объяснить законы внешнего фотоэффекта с точки зрения волновой теории света. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. ВАХ внешнего фотоэффекта (лаб.6.5). Опыт Ботэ. Фотоны. Корпускулярно – волновой дуализм света. Эффект Комптона. Давление света при нормальном и наклонном падении. Гипотеза де Бройля. Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля. Свойства волн де Бройля. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Свойства микрочастиц. Волновая функция. Физический смысл волновой функции. Свойства волновой функции. Уравнение Шредингера. Стационарное уравнение Шредингера. Решение стационарного уравнения Шредингера для свободной частицы. Решение стационарного уравнения Шредингера для частицы, движущейся в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме. Собственные значения энергии. Собственные функции. Вероятности нахождения частицы в различных областях ямы. Квантово-механическая модель гармонического осциллятора. Прохождение частицы сквозь потенциальный барьер. Туннельный эффект. Модели атома Томсона, Резерфорда. Опыты Резерфорда по рассеянию б-частиц. Постулаты Бора. Расчет радиусов стационарных орбит. Спектр энергий атома водорода в теории Бора. Излучение и поглощение света атомом водорода в теории Бора. Ограниченность теории Бора. Квантово-механическая модель атома водорода: уравнение Шредингера, Собственные значения энергии. Волновые функции. Движение электрона в атоме. Пространственное квантование. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Квантовые числа, их роль. Принцип Паули. Максимально возможное количество электронов в данном состоянии. Строение многоэлектронных атомов. Периодическая система элементов Менделеева. Излучение и поглощение света атомами. Спонтанное излучение. Правила отбора. Тонкая структура излучения. Эффект Зеемана. Вынужденное (индуцированное) излучение. Лазеры. Рентгеновские спектры. Тормозное и характеристическое излучение. Закон Мозли. Динамические и статистические закономерности в физике. Термодинамический и статистический методы. Термодинамическая система и ее параметры. Теплота. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Обратимые и необратимые процессы. Первое начало термодинамики. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Распределение Максвелла. Макро и микросостояния. Статистический вес. Энтропия. Принцип возрастания энтропии. Термодинамический смысл энтропии. Квантовая и классическая статистики. Функция распределения Бозе – Эйнштейна. Функция распределения Ферми – Дирака. Кристаллическая структура, симметрия кристаллов. Типы сил связи молекул в твердых телах. Точечные и линейные дефекты кристаллической структуры. Фононы. Возникновение энергетических зон. Связь энергетической диаграммы с кристаллической структурой вещества. Металлы, диэлектрики и полупроводники с точки зрения электрофизических свойств и с точки зрения зонной теории. Собственные полупроводники. Носители заряда в полупроводниках. Эффективная масса носителей заряда. Примеси в полупроводниках (доноры, акцепторы, ловушки). Генерация и рекомбинация носителей заряда в полупроводниках. Распределение Ферми – Дирака. Концентрация электронов и дырок в разрешенных зонах полупроводников. Собственная концентрация носителей заряда. Закон действующих масс. Температурные зависимости уровня Ферми и концентрации основных носителей заряда. Электропроводность полупроводников. Ее температурная зависимость. Ток в полупроводниках. Диффузия и дрейф носителей заряда. Понятие о квантовой теории электропроводности металлов. Явление сверхпроводимости. Контакт двух металлов. Внутренняя и внешняя контактная разность потенциалов. Контакт металл-полупроводник. Искривление энергетических зон в приконтактной области полупроводника. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Возникновение области пространственного заряда. Контактная разность потенциалов. Равновесное состояние p – n перехода: распределение пространственного заряда, потенциала, напряженности электрического поля, ширина p – n перехода, энергетическая диаграмма, потоки носителей заряда. Влияние внешнего электрического напряжения на энергетическую диаграмму. Изменение ширины p–n перехода при внешнем напряжении. ВАХ идеального p – n перехода. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. (лаб. 6.6., 6.7) Термоэлектрические явления в полупроводниках (Лаб. 6.9). Классический эффект Холла в полупроводниках (лабораторная работа 6.10). Состав ядра. Модели ядра. Дефект массы. Энергия связи ядра. Удельная энергия связи ядра и устойчивость ядер Радиоактивность. Виды радиоактивного излучения. Закон радиоактивного распада. Характеристики радиоактивного распада. Ядерные реакции. Классификация ядерных реакций. Законы сохранения при ядерных реакциях. Ядерные реакции синтеза и деления.