Электромагнитные волны в веществе.

Распространение света в веществе. Дисперсия диэлектрической проницаемости. Поглощение света. Прозрачные среды. Поляризация волн при отражении. Элементы кристаллооптики. Электрооптические и магнитооптические явления.

Квантовая физика.

Противоречия классической физики. Проблемы излучения черного тела. Фотоэлектрический эффект, стабильность и размеры атома.

Экспериментальное обоснование основных идей квантовой теории.

Обоснование идей квантования (дискретности): опыт Франка и Герца, опыты Штерна и Герлаха, резонансы во взаимодействии нейтронов с атомными ядрами, пионов с нуклонами. Правило частот Бора. Линейчатые спектры атомов. Принцип соответствия.

Фотоны.

Энергия и импульс световых квантов. Фотоэффект. Эффект Комптона. Образование и аннигиляция электронно–позитронных пар. Элементарная квантовая теория излучения. Вынужденное и спонтанное излучение фотонов. Коэффициенты Эйнштейна. Тепловое равновесие излучения.

Корпускулярно- волновой дуализм.

Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов. Дифракция нейтронов. Соотношение неопределенностей. Оценка основного состояния атома водорода и энергии нулевых колебаний осциллятора. Объяснение туннельного эффекта и устойчивости атома. Волновые свойства микрочастиц и соотношения неопределенностей.

Квантовое состояние

Задание состояния микрочастиц; волновая функция; ее статистический смысл. Суперпозиция состояний в квантовой теории. Амплитуда вероятностей. Объяснение поведения микрочастицы в интерферометре. Объяснение дифракции нейтронов на кристалле. Вероятность в квантовой теории.

Уравнение Шредингера

Уравнение Шредингера. Стационарное состояние. Частица в одномерном и трехмерном ящиках. Частица в одномерной прямоугольной яме. Прохождение частицы над и под барьером. Гармонический осциллятор.

Атом

Частица в сферически симметричном поле. Водородоподобный атом. Энергетические уровни. Потенциалы возбуждения и ионизации. Спектры водородоподобных атомов. Пространственное распределение электрона в атоме водорода. Ширина уровней. Структура электронных уровней в сложных атомах. Типы связей электронов в атомах. Принцип Паули. Периодическая система Менделеева.

Атомное ядро

Строение атомных ядер. Модели ядра. Ядерные реакции. Механизмы ядерных реакции.

Радиоактивные превращения атомных ядер. Реакции атомного деления. Цепная реакция деления. Ядерный реактор. Проблемы источников энергии. Термоядерные реакции. Энергия звезд. Управляемый термоядерный синтез.