Политех в Сети

Сайт для Учебы

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО ФИЗИКЕ АТОМА

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Введение

1. Краткая историческая справка. Квантовая гипотеза Планка. С. 1.

2. Опыты Резерфорда. Формула Резерфорда. Модель атома по Резерфорду. С. 9, Ш 1. 23, 26-28.

3. Масштабы энергий, длин, частот, масс в атомной и ядерной физике. Электронвольт. Моль, постоянная Авогадро, атомная единица массы. Шкала электромагнитных волн. Классическая, релятивистская и квантовая физика. В. Гл. 1,2.

4. Общие сведения об атомных и молекулярных спектрах. Комбинационный принцип Ритца. Обобщенная формула Бальмера. Ш 1.103-105, С.11.

Развитие квантовых представлений

5. Кванты света по Эйнштейну. Энергия и импульс фотона. Фотоэффект. Эффект Комптона. С.1,2,3. Пр.

6. Квантование электромагнитного излучения по Эренфесту и Дебаю. Вывод формулы Планка на основе представлений об осцилляторах электромагнитного поля. ФА.

7. Постулаты Бора. Интерпретация спектроскопических данных и комбинационного принципа Ритца в свете постулатов Бора. Уровни энергии и спектр атома водорода. Опыты Франка и Герца. Представление о ФЭС и СЭУ. Ш.1.105, 109, 111. С.12, п.4,5. Л. С.9. Ш.1.90, С.12 п.1-3, 14.

8. Боровская модель круговых орбит для водородоподобного атома. Характеристики круговых орбит. Представление о модели эллиптических орбит Бора-Зоммерфельда. С.13, п.1,2,6. С.16,Ш.1, 106,107,113,114. Пр.

9. Изотопический сдвиг уровней. Представление о лазерном разделении изотопов. ФА.

10. Нарушение резонанса между поглощением и испусканием света из-за явления «отдачи». Понятие об эффекте Мессбауэра. Ш 1. 124-129, В. Гл.4 п.18-21.

11. Гипотеза Де-Бройля. Связь длины волны и частоты для волн Де-Бройля Волновое уравнение для волн Де-Бройля. С.17,18,19, Ш 1.134-136,140,Ш 2.5.

12. Опыты Дэвиссона и Джермера. Метод Томсона. Представление об электронографии, нейтронографии и дифракции молекулярных пучков. С.17,18,19, Ш 1.134-136,140,Ш 2.5, ФА.

13. Квантовая дифракция. Сосуществование корпускулярных и волновых свойств у микрообъектов. Вероятностная интерпретация волн Де-Бройля. С.17,18,19, Ш 1.134-136,140,Ш 2.5.

Основные положения квантовой механики

14. Основные положения классической и квантовой механики одной частицы. С.30.Ш 2.6,7,8,13,15,16.

15. Состояния с определенными и неопределенными значениями физической величины. Способ нахождения собственных состояний и спектров физических величин. Оператор координаты. Оператор импульса. Операторы кинетической, потенциальной и полной энергии. Операторы проекций момента импульса. С.30. Ш 2.6,7,8,13,15,16.

16. Собственные значения и собственные функции операторов проекции импульса и проекции момента импульса. С.30. Ш 2.6,7,8,13,15,16. С.15.

17. Принцип суперпозиции. Вероятностная интерпретация суперпозиционных коэффициентов. Собственные функции оператора координаты. Вероятностная интерпретация волновой функции. С.30.Ш 2.6,7,8,13,15,16.

18. Средние значения физических величин и отклонения от них. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Ш 2.20, С.20

19. Стационарные и нестационарные состояния. Нестационарное и стационарное уравнение Шредингера. С.15.21.22.30.Ш 2.6,7,8,13,14,15,16,21.

20. Одномерные задачи квантовой механики. Сопоставление с одномерными задачами в классике. Решение одномерного УШ на участке с постоянным и с медленно изменяющимся потенциалом. Поведение волновой функции в точках, где потенциальная энергия терпит разрыв. Поведение волновой функции в целом и квантование энергии. Ш 1. 42, С. 22 п.1.

21. Задача о потенциальной ступеньке в квантовой механике. Ш.1.42, С.22 п.1.

22. Прямоугольные потенциальные ямы конечной и бесконечной глубины.

23. Линейный гармонический осциллятор. Потенциал, моделирующий взаимодействие атомов. С.23, Ш1.158,159, Л. с.24.

24. Одномерные квантовомеханические задачи с потенциальным барьером. Эффект Рамзауэра. Туннельный эффект. Понятие о квазидискретных уровнях Л. с.34-43, 50-54, Пр., С.28 п.9-12. , Ш1.154, С.28, п.9-12.

25. Общие закономерности квантовомеханического поведения частицы (итоги одномерных задач). С.22.

26. Квантование момента импульса (проекций и квадрата). Ш 2.51, 53-57, С.31, п.1,3,7, С.32.

27. Магнитный момент атомной системы и его квантование. Гиромагнитное отношение. Магнетон Бора. Прецессия момента в магнитном поле. Ларморова частота. С.35. Ш 2.66. ФА.

28. Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона. С.32,35,36.Ш 2.66,68,69. ФА.

29. Общая схема сложения механических моментов. Спектроскопические обозначения для моментов. Сложение магнитных моментов. Множитель Ланде. С. 41 п.2,42. Г. Н.21,22,26.ФА.

30. Квантовая механика системы частиц (основные положения). Тождественные частицы. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Ш 2. 80-82. С. 46.

31. Взаимодействие атома с электромагнитным полем. Излучательные переходы. Коэффициенты Эйнштейна. Ш 1.98,99. Ш 2. 64.

32. Интенсивность спектральных линий. Правила отбора. Ш 2. 64,65. Г. Н. 33. С.39.

33. Время жизни возбужденных состояний. Естественная ширина уровней энергии и спектральных линий. Уширение спектральных линий из-за эффекта Доплера и столкновений между атомами. Л. с. 84-87.

Строение и свойства атомов и молекул

34. Постановка задачи о движении электронов в атоме. Понятие самосогласованного поля. Экранирование. Эффективная потенциальная энергия. ФА.

35. Одноэлектронные состояния в сферически-симметричном поле. Квантовые числа, характеризующие состояние электрона в атоме. Вырождение по направлениям момента импульса. ФА.

36. Спин-орбиталь, орбиталь, подоболочка, слой. Принцип Паули и числа заполнения подоболочек и слоев. Электронная конфигурация. ФА.

37. Нерелятивистский электрон в кулоновском поле. Специфическое кулоновское вырождение уровней. Радиальное распределение электронной плотности. ФА.

38. Общий характер зависимости энергии одноэлектронных уровней в многоэлектронном атоме от квантовых чисел N и L. Роль экранирования. ФА.

39. Конфигурации основных состояний атомов. Последовательность заполнения подоболочек в периодической системе Менделеева. Правило Клечковского. ФА.

40. Состояние электронной оболочки атома в целом. Иерархия взаимодействий в электронной оболочке атома. Векторная модель атома. Типы связи. Свойства замкнутых подоболочек. С.38 п. 8.11. Г. Н. 30.

41. Причина влияния спина электронной оболочки на ее энергию (на примере двух электронов). Характер влияния орбитального момента оболочки на ее энергию. ФА.

42. Зависимость энергии от взаимной ориентации векторов L И S. Спин- орбитальное взаимодействие. ФА.

43. Нахождение основного состояния атомов (отыскание L, S И J ). Правила Хунда. Дополнительные подоболочки. ФА. С.38, п.8.11. Г. Н.30.

44. Сверхтонкая структура уровней энергии атома.

45. Учет релятивистских поправок и спин-орбитального взаимодействия для электрона в кулоновском поле. Формула Дирака. Одноэлектронные уровни в сферически-симметричном, но не кулоновском поле с учетом релятивистских поправок и спин-орбитального взаимодействия. С.38, п.1-7, С.44,45. Ш2.72-75. ФА.

46. Рентгеновские состояния атомов. Рентгеновские уровни и характеристические спектры. Закон Мозли. Эффект Оже. Сплошной рентгеновский спектр и рентгеновский спектр поглощения. С.48. Ш 2. 96,97.

47. Атом водорода. Волновые функции, уровни энергии, спектр. «Грубая», тонкая и сверхтонкая структура уровней. Лэмбовский сдвиг уровней. С.38, п.1-7, С.44,45. Ш2.72-75. ФА.

48. Атом гелия. Уровни энергии и спектр. Влияние полного спина электронной оболочки на энергию. Обменное взаимодействие. Ш 2. 83-89.

49. Уровни энергии и спектры атомов щелочных металлов. Ш 2. 61,76. С. 34.

50. Атом в магнитном поле. Расщепление уровней энергии в слабом и сильном магнитных полях. Магнитный резонанс. Два способа его наблюдения. С.41, 42.

51. Атом в магнитном поле. Расщепление спектральных линий в слабом и сильном магнитных полях. Простой и сложный эффект Зеемана. С. 41.

52. Виды движения в молекуле. Разделение её энергии на электронную, колебательную и вращательную. Адиабатическое приближение. Г. Н.51.

53. Отрицательные атомные ионы. Сродство к электрону. Гетерополярная связь. Г. Н.51.

54. Ковалентная связь. Ион молекулы водорода. Молекула водорода. Влияние взаимной ориентации спинов электронов на прочность химической связи. С. 50. Ш 2.110. Г. Н. 51,52.

55. Электронные, колебательные и вращательные уровни энергии и спектры двухатомной молекулы. Л. с.90-99. Г. Н.11,19.