Document

Wymagania egzaminacyjne ze „Wstępu do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego” (test i egzamin ustny). 1. Dualizm korpuskularno-falowy parametry charakteryzujące jednowymiarowe fale sinusoidalne, warunek na interferencje konstruktywne, gęstość energii fali elektromagnetycznej, zakresy energii dla światła widzialnego, promieniowania X, γ i fal radiowych, właściwości promieniowania ciała doskonale czarnego, zjawisko fotoelektryczne, energia i pęd fotonu, efekt Comptona, doświadczenie Younga jako przejaw dualizmu korpuskularno-falowego, hipoteza de Broglie’a, dla jakich obiektów obserwujemy zachowanie falowe i dlaczego, istota fizyczna funkcji falowej dla fal de Broglie’a, równanie Schrödingera, równanie Schrödingera dla cząstek o ustalonej energii całkowitej E i sens członów tego równania, operatory w mechanice kwantowej, ich wartości własne i funkcje własne, rozwiązania równania dla progów potencjału, barier i studni, mikroskop tunelowy 2. Atom wodoru wyniki doświadczeń optycznych, model Bohra, energia jonizacji i energie powłok, promień pierwszej orbity, metoda rozwiązywania równania Schrödingera dla atomu wodoru, charakterystyczne cechy funkcji falowych atomu wodoru, liczby kwantowe, degeneracja stanów, doświadczenie Einsteina-de Haasa, orbitalny moment pędu i dipolowy orbitalny moment magnetyczny, spinowy moment dipolowy i własny magnetyczny moment dipolowy, postulat Pauliego, całkowity moment pędu, oznaczenia spektroskopowe stanów w atomach 3. Inne atomy atomy wodoropodobne, atomy metali alkalicznych – charakter potencjału, dublet sodowy, atom helu – stany singletowe i tripletowe, sprzężenie LS i sprzężenie jj, widma rentgenowskie atomów, reguły Hunda 4. Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym i elektrycznym kwantowanie przestrzenne momentów magnetycznych i rezonans spinowy, pomiar elektronowego rezonansu paramagnetycznego, rezonans jądrowy, efekt Zeemana (normalny i anomalny) oraz zjawisko Paschena-Backa, efekt Starka 5. Absorpcja i emisja promieniowania. Lasery. absorpcja, emisja wymuszona i emisja spontaniczna, laser –zasada działania i warunki akcji laserowej, laser He-Ne, charakterystyka światła laserowego 6. Cząsteczki idea kwantowego opisu stanów energetycznych cząsteczki, funkcje falowe i energia elektronów, ruchy jąder (oscylacje i rotacje), rodzaje wzbudzeń cząsteczek 7. Ciała stałe Sieć i struktura krystaliczna, komórka prosta, układy regularne sieci Bravais’go, metody badania struktury kryształów (bardziej szczegółowo: metoda Debye’a – Scherera i metoda Lauego), rodzaje wiązań w ciałach stałych i ich cechy charakterystyczne, tworzenie się pasm energetycznych, idea opisu teoretycznego metali oraz izolatorów i półprzewodników, funkcja Blocha, pojęcie I-szej strefy Brillouina, charakter pasm energetycznych w metalach oraz izolatorach i półprzewodnikach, charakterystyczne absorpcje w półprzewodnikach a ich barwy, absorpcja międzypasmowa i domieszkowa, ekscyton, rozkład Fermiego-Diraca, poziom Fermiego, przewodnictwo i zależność temperaturowa oporu metali i półprzewodników, płytkie domieszki