Основы квантовой физики. (6 часов)

5.2.8.1. Противоречия классической физики. Излучение черного тела. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана Закон смещения Вина. Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка для теплового излучения. Оптическая пирометрия. (2 часа).

5.2.8.2. Фотоэлектрический эффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона. (2 часа).

5.2.8.3. Экспериментальное обоснование основных идей квантовой механики. Линейчатые спектры атомов. Модель атомов по Резерфорду и Бору. Теория Бора для атомного ядра водорода. (2 часа).

5.2.8.4. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Статистический смысл волновой функции. (2 часа).

5.2.8.5. Частица в прямоугольной потенциальной яме. Решение уравнения Шредингера. Собственные волновые функции и энергетический спектр. Потенциальный барьер. Туннельный эффект. (2 часа).

5.2.8.6. Частица в сферически симметричном поле. Водородоподобные атомы в квантовой механике. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Энергетические уровни. Энергия возбуждения и ионизации. Спектры атомов. Волновые функции. Квантовые числа. Пространственное распределение плотности вероятности для электрона в атоме водорода. (2 часа).

5.2.8.7. Многоэлектронные атомы. Принцип Паули. Структура энергетических уровней в многоэлектронных атомах. Периодическая система элементов Менделеева. Рентгеновское излучение. Закон Мозли. Тормозное рентгеновское излучение. (2 часа).

5.2.8.8. [Атомы в магнитном поле. Расщепление энергетических уровней. Эффект Зеемана. Аномальное расщепление]. Спин электрона. Атом в молекуле. Молекулярные спектры. (2 часа).

5.2.8.9. Элементы квантовой статистики. Фазовое пространство. Функции распределения. Понятие о квантовых статистиках Бозе–Эйнштейна и Ферми–Дирака. Понятие о квантовой теории теплоемкости и электропроводности кристаллов. (2 часа).

5.2.8.10. Элементы квантовой теории излучения. Вынужденное и спонтанное излучение фотонов. Коэффициенты Эйнштейна. Тепловое равновесное излучение. Люминесценция. Принцип работы квантового генератора. Открытый резонатор. Свойства лазерного излучения и его применение. (2 часа).

5.2.8.11. Практические занятия (10 часов)

5.2.8.12. Лабораторный практикум (2 часов)

3-й – семестр. 9-й модуль