Пояснения к рабочей программе

VI. ЭЛЕМЕНТЫ АТОМНОЙ И ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ И ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА.

ПОЯСНЕНИЯ К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

Изучение этого раздела следует начать с элементов квантовой механики и рассмотреть такие вопросы, как корпускулярно-волновой дуализм материи, гипотезу де Бройля, уяснить, что движение любой частицы согласно этой гипотезе всегда сопровождается вол­новым процессом. Исходя из соотношений неопределенностей Гейзенберга, определить границы применимости классической механи­ки и понять, что из этих соотношений вытекает необходимость описания состояния микрочастиц с помощью волновой функции, обратить внимание на ее статистический смысл. Целесообразно рассмотреть применение уравнения Шредингера к стационарным состояниям (прямоугольная потенциальная яма бесконечной глу­бины), следует знать правила квантования энергии, орбитального момента импульса в атоме водорода и выяснить смысл трех кван­товых чисел. При изучении темы «Периодическая система элемен­тов» необходимо обратить внимание на физический смысл спино­вого числа и принцип запрета Паули, на основе которого рассмот­реть распределение электронов в атоме по состояниям.

Переходя к изучению элементов физики атомного ядра и эле­ментарных частиц, студент должен хорошо представлять себе со­став атомного ядра и его характеристики: массу, линейные размеры, момент импульса, магнитный момент ядра, дефект массы ядра, энергию и удельную энергию связи ядра. Рассматривая состав яд­ра и взаимодействие нуклонов в ядре, нужно знать свойства ядер­ных сил и обратить внимание на их обменную природу.

В процессе изучения радиоактивного распада ядер важно по­нять дискретный характер энергетического спектра α -частиц и γ -излучения, свидетельствующий о квантовании энергии ядер; понять закономерности β -распада, связанного с законами сохранения энергии и момента импульса.

Изучая тему «Ядерные реакции», важно понять, что во всех ядерных реакциях выполняются законы сохранения: энергии, им­пульса, момент импульса, электрического заряда, массы (массово­го числа). Особое внимание уделите реакциям синтеза легких и делению тяжелых ядер, вопросам ядерной энергетики и проблемам управления термоядерными реакциями.

При изучении темы «Элементы физики твердого тела»; основ­ное внимание должно быть уделено: элементам теории кристалли­ческой решетки, элементам зонной теории твердых тел, полупроводникам, проводникам (металлам). Рассматривая эти вопросы, существенно понять характер теплового движения в твердых те­лах, дебаевскую теорию теплоемкости, распределение электронов по энергиям при Т=0 и Т> 0, иметь качественное представление о сверхпроводимости, выяснить различие между металлами, диэлект­риками и полупроводниками, рассмотреть собственную и примес­ную проводимости полупроводников в вольт-амперную характери­стику р-n-перехода. -

Контрольная работа № 6 представлена набором задач, вклю­чающих следующие вопросы: определение длины волны де Бройля движущихся частиц, соотношения неопределенностей Гейзенберга, применение уравнения Шредингера для частицы, находящейся в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, рентгеновское излучение и закон Мозли, закон радиоактивного рас­пада, определение дефекта массы, энергии связи и удельной энер­гии связи ядра, энергии ядерных реакций. В эту контрольную ра­боту включены также задачи по теме «Элементы физики твердо­го тела», в которых определяются параметры объемно-центриро­ванных и гранецентрированных кубических решеток, удельная и молярная теплоемкости при постоянном объеме по теории Дебая при T< < ϴ _D, примесная электропроводность некоторых полупровод­ников.