Тюшев А.Н. Курс лекций по физике. Часть 5. Квантовая физика

Учебное пособие. 2-е изд., испр. и доп. — Новосибирск: СГГА, 2011. — 199 с.Настоящее учебное пособие представляет собой пятую часть «Курса лекций по физике», состоящего из пяти частей. Содержание учебного пособия соответствует действующим в настоящее время стандартам по дисциплине «Физика» и учебным программам, по которым обучаются студенты Сибирской государственной геодезической академии. Во втором издании учебного пособия «Курс лекций по физике» исправлены замеченные опечатки и добавлены тесты для самоконтроля знаний студентов.
Пособие может быть использовано при изучении курса физики студентами СГГА всех специальностей всех форм обучения.Предисловие к первому изданию.
Предисловие ко второму изданию.
Список литературы, использованной при написании 5-й части «Курса лекций по физике».
Открытие постоянной Планка.
Краткие исторические сведения.
Тепловое излучение.
Излучение абсолютно чёрного тела. Закон Кирхгофа.
Проблема излучения абсолютно чёрного тела. Формула Планка.
Закон Стефана – Больцмана и закон Вина.
Проблема фотоэффекта.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
Боровская теория атома водорода.
Спектры излучения атома водорода в теории Бора.
Корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов.
Свойства фотонов.
Неделимость фотона.
Интерференция одиночных фотонов.
Вероятностная интерпретация плотности энергии и интенсивности электромагнитной волны.
Гипотеза де Бройля. Волновые свойства электронов.
Дифракция одиночных электронов.
Волновая функция и волна де Бройля.
Соотношения неопределённостей.
Элементы квантовой механики.
Уравнение Шрёдингера.
Понятия об операторах физических величин.
Решение уравнения Шрёдингера для простейших случаев: свободная частица и частица в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме.
Уравнение Шрёдингера для атома водорода.
Квантовые числа.
Спектры атома водорода в теории Шрёдингера.
Волновая функция основного состояния атома водорода.
Спин электрона. Принцип Паули. Фермионы и бозоны.
Физические основы периодической системы элементов Д.И. Менделеева.
Молекула.
Объяснение температурной зависимости теплоёмкостей газов.
Квантовая теория свободных электронов в металле.
Электронный газ в модели одномерной бесконечно глубокой ямы. Электронный газ в модели трёхмерной бесконечно глубокой потенциальной ямы.
Элементы квантовой статистики.
Электронный газ при T > 0. Распределение Ферми – Дирака.
Анализ функции f(E).
Результаты квантовой теории электропроводности металла. Термоэлектронная эмиссия.
Бозоны. Распределение Бозе – Эйнштейна.
Введение в зонную теорию твёрдых тел.
Происхождение энергетических зон в кристаллах. Металлы. Диэлектрики и полупроводники.
Собственная проводимость полупроводников.
Примесная проводимость полупроводников.
Акцепторные примеси. Полупроводники p-типа.
Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый диод. Полупроводниковый триод (транзистор).
Основы физики лазеров.
Вводные сведения.
Вынужденное (стимулированное) излучение.
Состояние с инверсией населённости.
Оптический резонатор.
Способы создания инверсии населённости.
Виды лазеров и их применение.
Элементы физики ядра и элементарных частиц.
Размер, состав и заряд атомного ядра. Массовое и зарядовое число. Дефект массы и энергия связи атомного ядра. Ядерные силы. Некоторые сведения из истории открытия деления ядра урана. Цепная ядерная реакция. Ядерная бомба.
Ядерный реактор.
Реакция синтеза атомных ядер. Проблема управляемых термоядерных реакций.
Радиоактивность. Историческое введение.
Закон радиоактивного распада.
Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом.
Методы регистрации ионизирующих излучений.
Список и краткая аннотация учебных компьютерных программ по физике, разработанных на кафедре физики СГГА.Также приведены тесты и ответы к ним.