Модуль 4. ОПТИКА. Квантова та ядерна фізика

5.1. Свiтловi хвилi. Геометрична оптика, її основнi закони. Оптичнi деталі та приклади.

5.2. Елементи фотометрії. Характеристики джерел світла. Поглинання світла.

5.3. Когерентність світлових хвиль. Iнтерференцiя світла. Інтерферометри.

5.4. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.

5.5. Дифракція Фраунгофера на щiлинi та дифракцiйнiй решiтцi. Уявлення про голографію. Дифракція на кристалiчнiй решiтцi.

5.6. Поляризація світлових хвиль. Поляризація при вiдбиваннi та заломленні світла. Подвійне променезаломлення в кристалах. Закон Малюса. Застосування поляризованого світла в технiцi.

5.7. Теллове випромінювання. Закон Кiрхгофа. Випромінювання абсолютно чорного тіла. Закони Стефана-Больцмана та Вiна.

5.8. Утруднення класичної теорii теплового випромінювання. Квантова гіпотеза та формула Планка для спектра абсолютно чорного тіла. Оптична пірометрія.

5.9. Фотоефект. Зовнiшнiй фотоефект, його закономірностi. Використання фотоефекту в технiцi.Ефект Комптона та його пояснення.

5.10. Корпускулярно-хвильовий дуалiзм електромагнітного випромінювання. Фотони, їх маса та імпульс.

6.1. Експериментальні докази хвильових властивостей мікрочастинок. Корпускулярно-хвильовий дуалізм речовини.

6.2. Спiввiдношення невизначеностей та хвильові властивості мікрочастинок. Границі застосовності класичної механіки.

6.3. Рівняння Шредiнгера. Хвильова функція, її фiзичпий зміст.

6.4. Приклади розрахунку поведінки електрона в найпростіших полях. Квантування енергії електрона.

6.5. Будова атома. Теорія Бора. Рівняння Шредiнгера для атома водню.

6.6. Квантування енергii, механічного та магнітного моментів орбітального руху електрона. Спектр атома водню та воднеподiбних атомів. Спін електрона.

6.7. Багатоелектроннi атоми. Принцип Паулі. Розподіл електронів в атомах по енергетичним станам. Періодична система елементів.

6.8. Оптичні та глибинні електрони. Рентгенiвськi спектри атомiв.

6.9. Фiзична природа хімічного зв’язку. Енергетичнi рiвнiта спектри молекул.

6.10. Взаємодiя свiтла з квантовими системами: поглинання спонтанне та вимушене резонансне випромінювання. Принцип дії лазерів, їх типи та практичне використання.

6.11. Зонна структура енергетичного спектра електронів в кристалі. Рівень Фермi. Статистики Фермi-Дiрака та Бозе-Ейнштейна.

6.12. Заповнення енергетичних зон. Метали, дiелектрики та напівпровідники з точки зору зонної теорiї.

6.13. Структура енергетичних зон донорних та акцепторних напiвпровiдникiв. Напiвпровiдниковi прилади.

6.14. Електропровiднiстъ провiдникiв. Надпровiднiсть та її пояснення.

6.15. Акустичнi та оптичнi коливання кристалiчної решiтки. Теплоємнiсть кристалiв.

7.1. Склад, будова та характеристики атомних ядер. Моделi ядер. iзотопи.

7.2. Радiоактквнiсть. Закон радiоактивного розпаду. Активність нукліда. Закономiрностi альфа-, бета- та гама-розпадiв.

7.3. Ядернi реакцiї, їх механiзм та класифiкацiя. Закони збереження в ядерних реакціях. Одержання та використання радіоактивних iзотопiв.

7.4. Взаємодiя iонiзуючих випромінювань з речовиною. Закон поглинання. Радiацiйна стiйкiсть матерiалiв. Методи реєстрації радіоактивного випромінювання. Доза та потужність дози опромінення, бiологiчна дія iонiзуючих випромінювань.

7.5. Основні властивості ядерних сил, пiони. Дефект маси та енегiя зв’язку атомних ядер. Два шляха одержання внутрiшньоядерної енергії.

7.6. Ланцюгова реакція поділу ядер. Ядерні реактори. Переваги та недоліки ядерної енергетики.

7.7. Реакції синтезу атомних ядер. Проблеми керованої реакції синтезу. Енергiя зірок.

7.8. Субатомні частинки, їх класифiкацiя та основні властивості. Лептони, мезони, баріони. Частинки та античастинки.

7.9. Сучасні уявлення про будову матерії. Проблеми фізики та астрофізики.