Оптика и атомная физика

Вопросы по физике для студентов института химического и нефтяного машиностроения и и нститута пищевых производств и биотехнологии для специальностей:

240901 «Биотехнология»;

150801 «Вакуумная и компрессорная техника»;

250403 «Технология деревообработки».

1. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Уравнения сферической, плоской волн. Шкала электромагнитных волн.

2. Законы геометрической оптики. Геометрическая и оптическая разность хода, разность фаз.

3. Абсолютный и относительный показатели преломления. Закон полного внутреннего отражения. Сделать рисунок.

4. Волновая оптика. Развитие представлений о природе света. Световой вектор. Интенсивность света. Изменение фазы световой волны на границе двух диэлектриков (без вывода).

5. Интерференция света. Условия наблюдения. Время когерентности. Длина когерентности. Зависимость между оптической разностью хода и разностью фаз (вывод).

6. Вывод условий интерференционных максимума и минимума для разности хода и разности фаз.

7. Опыт Юнга. Образование интерференционной картины. Ограничения по наблюдению полос.

8. Интерференция света в тонких пленках. Полосы равной толщины.

9. Просветленная оптика.

10. Дифракция света. Условия наблюдения. Принцип Гюйгенса, Гюйгенса-Френеля. Демонстрация применения принципа Гюйгенса-Френеля.

11. Построение зон Френеля.

12. Дифракция Френеля, дифракция Фраунгофера. Метод графического сложения амплитуд. Зонная пластинка.

13. Дифракция Фраунгофера на бесконечно длинной плоской щели. Вывод условий максимума и минимума.

14. Дифракционная решетка. Вывод условий главных максимума и минимума.

15. Дифракционная решетка как спектральный прибор. Угловая дисперсия. Разрешающая сила решетки.

16. Пространственные диф. решетки. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах.

17. Поляризация света. Плоскость колебаний, плоскость поляризации. Закон Брюстера.

18. Явление двойного лучепреломления.

19. Призма Николя. Закон Малюса.

20. Оптическая анизотропия, ее природа. Одноосные и двуосные кристаллы.

21. Дисперсия света.

22. Поглощение света веществом.

23. Интерференция света в тонких пленках. Полосы равного наклона.

24. Опыт Юнга. Расчет ширины интерференционной полосы. Ограничения по наблюдению полос.

25. Тепловое излучение. Характеристики. Понятие абсолютно черного тела. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина.

26. Два подхода к объяснению законов теплового излучения: теория Рэлея, теория Планка.

27. Оптическая пирометрия.

28. Внутренний фотоэффект.

29. Внешний фотоэффект.

30. Корпускулярные свойства света.

31. Эффект Комптона.

32. Волны де Бройля.

33. Вероятностный смысл волн де Бройля, дифракция электронов.

34. Соотношение неопределенностей Гайзенберга.

35. Функция Гамильтона, оператор Гамильтона. Уравнение Шредингера.

36. Вывод стационарного уравнения Шредингера.

37. Задача о движении электрона в центральном кулоновском поле ядра. Квантовые числа. спектр водорода. Разрешенные переходы.

38. Строение атома. Линейчатые спектры атомарных газов. Спектр атома водорода.

39. Теория Бора. Расчет разрешенных значений радиусов орбит электронов для атома водорода в теории Бора. Спектр водорода.

40. Опыт Франка и Герца.

41. Квантовые числа. Распределение электронов в атоме по энергетическим уровням. Таблица Менделеева.

42. Рентгеновские спектры.

43. Состав и структура атомного ядра. Энергия связи.

44. Расчет радиуса ядра по длине волны де Бройля. Деление тяжелых ядер и синтез легких ядер. Применение.

45. Ядерные силы. Модели ядра.

46. Радиоактивность. Классификация. Закон радиоактивного распада.

47. Правило смещения. Ядерные реакции.

48. Элементарные частицы. Классификация.

49. Фундаментальные взаимодействия. Переносчики взаимодействий.

50. Циклотрон. Коллайдер.