Часть II. Физика микрообъектов
ВНИМАНИЕ !!!
Подчеркнуты вопросы, составляющие программу-минимум.
Курсивом выделены вопросы, данные для ознакомления.
Часть I. Становление атомной физики
Гл.1. КОРПУСКУЛЯРНЫЕ СВОЙСТВА ВОЛН
§1. Тепловое излучение
Корпускулярная и волновая теория света.
Спектр равновесного излучения.
Закон Кирхгофа.
Формула Вина: общая, частная. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.
Формула Релея-Джинса.
Формула Планка.
§2. Фотоэффект.
Законы фотоэффекта.
Гипотеза Эйнштейна и уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
Энергетическая диаграмма фотоэффекта. Работа выхода.
§3. Флуктуации интенсивности светового потока.
Опыты Вавилова.
Опыт Брауна и Твисса.
§4. Импульс фотона.
§5. Понятие фотона.
Свойства фотона.
Поляризация фотона.
§6. Эффект Комптона.
Гл.2. ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ
Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля. Волна де Бройля.
Эксперименты по дифракции электронов.
Условия проявления корпускулярных и волновых свойств волн и частиц. Корпускулярно-волновой дуализм.
Гл.3. АТОМ, КОТОРЫЙ ПОСТРОИЛ БОР
§1. Спектры атомов.
Серии спектральных линий, формула Бальмера.
Спектральные термы.
§2. Постулаты Бора.
Модель атома водорода.
§3 Теория Бора водородоподобных атомов.
§4 Квантовые переходы.
Коэффициенты Эйнштейна.
Спектр теплового излучения и формула Планка.
Опыты Франка-Герца.
Часть II. Физика микрообъектов
Гл. 4. Введение в аппарат физики микрообъектов
§1. Понятие микрообъекта.
§2. Уравнение Шредингера.
Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Уравнение Шредингера в операторном виде.
§3. Статистический смысл пси-функции.
Пси-функция. Нормировка пси-функции. Свойства пси-функции.
§4. Потенциальные барьеры.
4.1 Прохождение частиц через одномерный прямоугольный потенциальный барьер.
4.2 Туннельный эффект.
§5. Потенциальные ямы. Квантование энергии.
5.1 Бесконечно-глубокая потенциальная яма.
Собственные функции и собственные значения. Квантовые числа.
5.2 Полубесконечная потенциальная яма.
Энергетический спектр. Собственные функции.
§6. Представление динамических переменных посредством операторов.
6.1 Понятие классического объекта и квантовой системы. Динамические переменные.
Вычисление средних значений динамических переменных.
6.2 Постулаты квантовой механики.
6.3 Оператор координаты.
6.4 Оператор импульса.
6.5 Оператор полной энергии, гамильтониан.
6.6 Оператор произвольной функции динамических переменных.
6.7 Операторы проекции момента импульса, квадрата момента импульса.
§7. Механический и магнитный моменты микрообъектов.
7.1 Квантование момента импульса.
Уравнение Шредингера для квадрата момента импульса и проекции момента импульса.
Собственные значения (и числа) квадрата момента импульса и проекции момента импульса.
Орбитальное квантовое число. Магнитное квантовое число.
Собственные функции проекции момента импульса.
7.2 Суммарный момент импульса системы частиц.
7.3 Магнитный момент частицы.
§8. Условие одновременной измеримости динамических переменных. Коммутатор.
§9. Принцип дополнительности.
§10. Принцип неопределенности.
Соотношения неопределенностей.
§11. Принцип суперпозиции.
Суперпозиция состояний. Чистые и смешанные состояния.
§12. Разложение функции состояния по собственным функциям оператора динамической переменной.
Гл. 5. Квантовая информация и Квантовая теория измерений
§1. Измерения в классической физике и квантовой механике.
§2. Результат измерения (чистое (базисное, суперпозиционное), смешанное состояние).
§3. Сущность измерительного процесса.
§4. Квантовая система и прибор. Роль прибора в процессе измерения. Редукция волновой функции.
§5. Теорема о квантовом клонировании.
§6. Суперпозиция. Квантовая нелокальность.
§7. Усиление квантовой суперпозиции.
§8. Запутанные состояния. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена.
§9. Неравенство Белла.
§10. Эксперименты Аспекта.
§11. Квантовые биты информации.
§12. Квантовая телепортация.
§13. Квантовая криптография.