Рабочая программа для этих направлений. Новосибирский государственный технический университет, 2008 г. Оглавление

Скачать 0.93 Mb.

Название	Рабочая программа для этих направлений. Новосибирский государственный технический университет, 2008 г. Оглавление
страница	10/12
Дата публикации	22.06.2013
Размер	0.93 Mb.
Тип	15 письменная контрольная работа

100-bal.ru > Физика > 15 письменная контрольная работа

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

МОДУЛЬ 3: « ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ»

Лекции – 34 часа, практические занятия – 17 часов, физический практикум – 34 часа, самостоятельная работа – 50 часов.

содержание лекций модуля 3

Часы	Темы лекционных занятий
2	Тепловое излучение и его характеристики. Абсолютно черное тело. Законы теплового излучения. Формулы Релея-Джинса и Вина. Ультра фиолетовая катастрофа. Гипотеза Планка о кванте энергии. Формула Планка. Вывод законов теплового излучения из формулы Планка
2	Фотоэффект и его законы. Гипотеза светового кванта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Эффект Комптона. Корпускулярно-волновая природа электромагнитного излучения
2	Гипотеза де Бройля о волновой природе частиц вещества. Опыты, подтверждающие гипотезу де Бройля: дифракция электронных, атомных и молекулярных пучков. Соотношение неопределённостей как проявление корпускулярно-волнового дуализма свойств материи. Границы применимости классической физики.
2	Волновая функция и её вероятностная интерпретация. Состояния квантово-механических систем и принцип суперпозиции. Принцип причинности в квантовой теории. Уравнение Шредингера (стационарное и нестационарное).
2	Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Квантование энергии, волновые функции. Принцип соответствия Бора. Прохождение частиц над и под барьером. Туннельный эффект. Квантовый гармонический осциллятор, его энергетический спектр.
2	Электронные состояния в атомах. Атом водорода. Квантование энергии и момента импульса. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Спектры атома водорода.
2	Связь момента импульса электрона в атоме с его магнитным моментом. Гиромагнитное отношение. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Магнитное спиновое квантовое число. Мультиплетность спектров многоэлектронных атомов. Эффект Зеемана.
2	Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям. Периодическая система элементов Менделеева.
2	Взаимодействие атомов в молекулах. Типы связей атомов в молекулах. Понятие об энергетических уровнях молекул. Основные особенности молекулярных спектров. Поглощение, спонтанное и вынужденное излучения. Лазеры. Комбинационное рассеяние.
2	Понятие о квантовых статистиках Бозе - Эйнштейна и Ферми-Дирака. Фотонный и фононный газы. Тепловые колебания кристаллической решётки. Квантовая теория теплоемкости кристаллической решётки.
2	Элементы зонной теории кристаллов. Расщепление энергетических уровней электронов в кристаллах. Валентная зона и зона проводимости. Распределение электронов по энергетическим зонам. Деление кристаллов на диэлектрики, металлы и полупроводники.
2	Вырожденный и невырожденный электронный газ. Вырожденный электронный газ в металлах. Энергия Ферми. Влияние температуры на распределение электронов в металле. Уровень Ферми.
2	Квазичастицы: электроны проводимости и дырки. Эффективная масса электрона в кристалле. Динамика электронов в кристаллической решетке. Подвижность. Электропроводность металлов и её зависимость от температуры
2	Полупроводники. Электропроводность чистых и примесных полупроводников и её зависимость от температуры. Фотопроводимость. Эффект Холла (классический и квантовый). Контактные явления в полупроводниках.
2	Фундаментальные взаимодействия и элементарные частицы. Современная классификация элементарных частиц. Калибровочные бозоны, лептоны, кварки.
2	Строение ядра. Устойчивость ядер. Ядерные реакции. Экологические проблемы ядерной энергетики. Виды радиоактивности. Закон радиоактивного распада.

Содержание практических занятий модуля 3

Часы	Темы практических занятий	Деятельность студента. Решая задачи, студент:
2	Законы теплового излучения.	Применяет законы Стефана-Больцмана, Кирхгофа, Вина к описанию теплового излучения различных нагретых тел. Рассчитывает излучение абсолютно черного тела. Выводит законы теплового излучения из формулы Планка.
2	Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей	Осознает физическую сущность волн де Бройля. Применяет формулу де Бройля к анализу волновых свойств релятивистских и нерелятивиских частиц. Использует соотношение неопределенностей для оценки порядков различных физических величин известных микросистем. Анализирует, в каких случаях нужно учитывать волновые свойства микрочастиц.
2	Поведение частицы в потенциальной яме с бесконечно высокими стенками.	Находит вид волновой функции для частиц, занимающих различные энергетические уровни. Осваивает понятие функции плотности вероятности. Вычисляет вероятность нахождения электрона в той или иной области потенциальной ямы.
2	Решение уравнения Шредингера для простейших потенциалов.	Изучает поведение частиц на границах потенциального барьера. Знакомится с понятием туннелирования, отражения и прохождения через барьер. Рассчитывает вероятность прохождения частицы сквозь потенциальные барьеры различной формы и размеров.
2	Электронные состояния в атоме. Квантовые числа.	Закрепляет физический смысл квантовых чисел. Вычисляет возможные значения момента импульса, магнитного момента и их проекций электрона в атоме. Применяет правило отбора и принцип Паули к анализу заполнения электронных оболочек в атоме и возможных электронных переходов.
2	Энергетические уровни молекул.	Знакомится с энергетическим спектром молекул. Рассчитывает вращательные, колебательные энергии молекул. Применяет правило отбора для расчёта частот линий, испускаемых при переходах между вращательными и колебательно-вращательными уровнями молекул.
2	Теплоемкость кристаллической решетки.	Рассчитывает теплоемкости кристаллической решетки при различных температурах. Рассчитывает температуры Дебая.
2	Статистика квазичастиц в полупроводниках и металлах. Уровень Ферми.	Осваивает понятие энергетического спектра. Рассчитывает вероятность заполнения уровня, используя функцию Ферми. Применяет распределение Ферми-Дирака к вычислению характеристик газа электронов и дырок в металлах и полупроводниках. Определяет положение уровня Ферми в металлах и полупроводниках.
1	Радиоактивность. Ядерные реакции.	Используя закон радиоактивного распада, рассчитывает период полураспада, постоянную распада, активность и другие характеристики распада радиоактивных ядер. Вычисляет энергию ядерных реакций и энергии связи радиоактивных ядер.

Содержание физического практикума модуля 3

Часы	Тема лабораторных занятий.	Деятельность студента. В процессе выполнения лабораторной работы студент:
4	Определение постоянной Планка.	Экспериментально определяет постоянную Планка с использованием законов теплового излучения.
4	Определение постоянной Стефана-Больцмана	Определяет постоянную Стефана-Больцмана. Сравнивает полученное значение постоянной Стефана-Больцмана с табличным значением.
4	Изучение характеристик электронно-дырочного перехода.	Экспериментально строит ВАХ перехода при различных температурах. Объясняет полученный результат, физическую сущность и различие прямого и обратного тока.
4	Определение ширины запрещенной зоны полупроводника.	Определяет ширину запрещенной зоны полупроводника по температурной зависимости электропроводности. Сравнивает полученный результат с табличным.
4	Изучение эффекта Холла, определение концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводнике	Определяет концентрацию и подвижность носителей заряда в полупроводнике. Сравнивает полученный результат с табличным.
4	Исследование спектральной характеристики фоторезистора.	Знакомится с принципом работы фоторезистора. Исследует спектральную характеристику фоторезистора. Оценивает ширину запрещенной зоны материала фоторезистора.
4	Взаимодействие  - излучения с веществом	Экспериментально исследует поглощение  - излучения различными веществами. Знакомится со стандартными приборами дозиметрического контроля.
4	Определение энергии  - частицы по длине свободного пробега.	Экспериментально исследует зависимость длины свободного пробега  - частицы в воздухе от ее энергии. Сравнивает результаты эксперимента с предсказаниями теории.

Расчетно-графическое задание модуля 3

Темы расчетно-графического задания.	Деятельность студента. Решая задачи, студент:
Квантовая механика и физика твердого тела. Методическое пособие: «Квантовая механика, физика твердого тела, физика атомного ядра». НГТУ. 2006 г.	Учится рассчитывать волновые функции; вероятность заполнения энергетических уровней в твердом теле, используя зонную теорию. Рассчитывает зависимость концентрации носителей заряда при изменении температуры.

На выполнение расчётно-графического задания отводится десять недель. Задание выполняется в отдельной тетради и сдаётся лектору на проверку. После проверки работы преподавателем осуществляется её защита, затем выставляется окончательная оценка по 15-ти бальной шкале, которая учитывается при сдаче экзамена.

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Похожие:

	Основная образовательная программа высшего профессионального образования... «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» (Новосибирский государственный университет, нгу)		Реферат по курсу медицинской энтомологии Тема: лихорадка паппатачи «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» (Новосибирский государственный университет, нгу)
	Реферат по курсу энтомологии студентка медф гр. 13451. 1 «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» (Новосибирский государственный университет, нгу)		М. А. Ведерникова Новосибирский государственный технический университет Критерии согласия в задачах проверки адекватности параметрических моделей надежности и выживаемости
	Программа профессиональной переподготовки разработана фгбоу впо «Новосибирский... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Непараметрические методы обнаружения и оценивания сигналов и изображений Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Новосибирский государственный технический университет. Институт дистанционного образования. Центр лингвометодических информационных...		Федеральное агентство по образованию новосибирский государственный технический университет Поиск персоналий – сведений о персонах, играющих или сыгравших видную роль в становлении науки и практики (по специальности) в Интернет...
	Инвестиции Лекции Новосибирск 2008 г Оглавление Автономная некоммерческая организация «Российская академия предпринимательства» Новосибирский филиал		Методические указания по оформлению курсовых работ, рефератов, индивидуальных... Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 2014
	Тесник Юлия Валерьевна, учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная... Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)		Учебник для вузов. М.: Финансы и статистика, 2008. 5 Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (мгту мирэа)
	Новосибирский Государственный Технический Университет реферат Концентраторы в локальных сетях Для построения простейшей односегментной сети достаточно иметь сетевые адаптеры и кабель подходящего типа. Но даже в этом случае...		Учебно-методический комплекс дисциплины социология федеральное агентство... «Дальневосточный государственный технический университет (двпи им. В. В. Куйбышева)» в г. Петропавловске-Камчатском
	Учебно-методический комплекс дисциплины культурология федеральное... «Дальневосточный государственный технический университет (двпи им. В. В. Куйбышева)» в г. Петропавловске-Камчатском		Новосибирский государственный технический университет кафедра вычислительной техники Термин «удаленный доступ» (remote access) часто употребляют, когда речь идет о доступе пользователя домашнего компьютера к Интернету...

Школьные материалы