Глава 4. Применение статистических распределений в газовых средах и в физике твердого тела.
Вопросы к экзамену по физике
ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ
Кризис классической физики
1. Фотоэффект, теория фотоэффекта, эффект Комптона. Фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм.
2. Атом. Элементарная теория атома водорода. Постулаты Бора, их экспериментальное подтверждение и недостатки.
Введение в квантовую механику
1. Гипотеза де-Бройля, ее экспериментальное подтверждение (дифракция электронов, …).
2. Принцип неопределенности Гейзенберга.
3. Основные положения квантовой механики. Связь пси-функции с состоянием микрочастицы, плотность вероятности. Условие непрерывности пси-функции и ее пространственных производных. Операторы физических величин, их роль в определении возможных значений физ.величины, среднего значения физ.величины. Физический смысл собственных функций и собственных значений оператора. Операторы и среднее значение физ. величин 
.
4. Уравнение Шредингера. Стационарное уравнение Шредингера.
5. Решение уравнения Шредингера для свободных микрочастиц с определенным вектором 
(волны де-Бройля).
6. Частицы в бесконечной потенциальной яме. Квантование энергии связанных частиц.
7. Гармонический осциллятор в квантовой механике.
8. Прохождение микрочастицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект.
СТАТФИЗИКА РАВНОВЕСНОГО СОСТОЯНИЯ
Глава 1. Основные положения статистической физики.
1.1. Понятие состояния и процесса. Микро- и макропараметры состояния.
|
|
|
1.2. Фазовое пространство (ФП).
1.3. Средние значения и флуктуации.
1.4. Основной постулат статистической физики.
1.5. Статистический вес и энтропия состояния.
Глава 2. Элементы термодинамики.
2.1. Состояние системы и термодинамические процессы. Второе начало термодинамики (для замкнутых систем). Примеры.
2.2. Основное уравнение МКТ.
2.3. Гипотеза о равномерном распределении энергии по степеням свободы.
2.4. Внутренняя энергия, теплота и работа. Первое начало термодинамики. Химический потенциал.
2.5. Внутренние термодинамические параметры – температура и давление.
2.6. Второе начало термодинамики (для открытых систем). Примеры. Объединенная форма записи I и II начала.
2.7. Теплоемкость идеального газа.
2.8. Расчет приращения энтропии в различных процессах.
2.9. Третье начало термодинамики (теорема Нернста).
2.10. Условия равновесия взаимодействующих систем. 1.Теплообмен. 2.Материальный контакт. 3.Механический контакт.
Глава 3. Функции распределения в равновесных системах.
3.1. Каноническое распределение Гиббса. Расчет средней энергии системы.
3.2. Большое каноническое распределение Гиббса. Расчет среднего числа частиц в системе и средней энергии системы.
|
|
|
3.3. Классическая и квантовая статистика. Полный набор квантовых чисел.
3.4. Распределение Ферми-Дирака по состояниям.
3.5. Распределение Бозе-Эйнштейна по состояниям.
3.6. Расчет стат.веса состояния свободной частицы с заданным интервалом энергии. Плотность состояний.
3.7. Плотность состояний системы частиц с заданным интервалом энергии.
3.8. Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна по энергии.
3.9. Невырожденные и вырожденные коллективы частиц. Критерий вырождения. Температура вырождения.
3.10. Распределение Максвелла-Больцмана (по импульсам и координатам).
3.11. Распределение Максвелла по проекции импульса.
3.12. Распределение Максвелла по проекции скорости.
3.13. Распределение Максвелла по модулю скорости. Расчет наиболее вероятной, средней и среднеквадратичной скорости.
3.14. Распределение Максвелла по модулю импульса.
3.15. Распределение Максвелла по энергии. Расчет наиболее вероятной и средней энергии.
3.16. Переход квантовых распределений в классические.
3.17. Формула Больцмана.
Глава 4. Применение статистических распределений в газовых средах и в физике твердого тела.
4.1. Фотонный газ. Распределение Планка.
4.2. Образование энергетических зон в кристаллах. Энергетический спектр электронов в атоме и в кристалле.
|
|
|
4.3. Проводники, полупроводники и изоляторы с точки зрения зонной теории.
4.4. Зависимость энергии электрона от волнового вектора. Эффективная масса электрона. Дисперсионные кривые.
4.5. Динамика электронов в кристалле. Эффективная масса и квазиимпульс.
4.6. Типы связи атомов в кристаллах. Молекулярная, ионная, ковалентная, водородная и металлическая связь.
4.7. Электроны в металлах: энергетический спектр, плотность состояний, статистика. Энергия Ферми. Средняя энергия.
Зависимость химического потенциала в металлах от температуры.
4.8. Структурная и энергетическая модель чистого полупроводника. Концентрация свободных носителей в чистых
полупроводниках. Зависимость химического потенциала от температуры в чистом полупроводнике.
4.9. Структурная и энергетическая модель полупроводника с примесями (донорного и акцепторного). Статистика свободных носителей. Зависимость химического потенциала от температуры в полупроводнике с примесями.
ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ
Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 162; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!