самостоятельно подобранной автором. Последнее существенно влияет на оценку работы. Очень важно показать умение объединить в логически связанное исследование многочисленные и разнородные литературные материалы, снабдив их при этом, возможно, собственными замечаниями. При написании реферата необходимо перерабатывать содержание первоисточников, а не копировать их. Текст большинства научных трудов узнаваем преподавателями, да и трудно предположить, что студент вполне овладел сложным, зачастую специфичным научным языком.
Сегодня система Интернет увеличивает информационное обеспечение учебного процесса. Интернет – источник научных статей, обзоров, дискуссионных материалов и т. д. Однако с этой информацией следует обращаться осторожно. Следует помнить, что она может быть неточной и даже недостоверной.
Оценка знаний студентов по теоретической подготовке осуществля-
ется по пятибалльной системе как в течение семестра, так и в период сессии. Оцениваются знание теоретического материала, доклад по теме реферата, содержание реферата (полнота раскрытия темы), домашние контрольные работы.
Оценка формируется по следующей шкале:
5 баллов – ответы на вопросы точные и полные; 4 балла – ответы на вопросы правильные, но неполные;
3 балла – ответы на вопросы неточные и неполные; 2 балла – ответ хотя бы на один вопрос неправильный.
Список вопросов для контроля знаний студентов по теоретической подготовке:
1.Расскажите о физических экспериментах, подтверждающих двойственность природы излучения и микрочастиц (корпускулярно-волновой дуализм).
2.В чем состоит гипотеза М. Планка?
3.В чем состоит гипотеза де Бройля?
4.Приведите соотношения неопределенности и объясните их физический смысл.
11
5.Поясните физический смысл волновой функции. Каким условиям она должна удовлетворять?
6.Напишите уравнение Шредингера и поясните все входящие в него величины.
7.Приведите решение уравнения Шредингера для свободной частицы.
8.Что такое потенциальный порог? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите график решения и объясните его физический смысл.
9.Что такое потенциальный барьер? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите график решения и объясните его физический смысл.
10. Что такое туннельный эффект? Что происходит с энергией час тицы при туннельном эффекте?
11. Что такое потенциальная яма? Какова методика решения уравнения Шредингера? Приведите графики решения для потенциальной ямы бесконечной и конечной глубины и объясните их физический смысл.
12. Как меняется энергия частицы в потенциальной яме?
13. Приведите графики решения уравнения Шредингера для двух близко расположенных потенциальных ям. Как меняется энергия частицы в системе из нескольких потенциальных ям?
14. Расскажите о модели атома по Бору. Сформулируйте постулаты Бора.
Вчем достоинства и недостатки теории Бора?
15.Какие квантовые числа определяют состояние электрона в атоме? Какие они могут принимать значения и какой физический смысл имеют применительно к боровской модели атома?
16.Как могут меняться квантовые числа при переходе атома из одного квантового состояния в другое? (Правила отбора.)
17.Сформулируйте принцип Паули.
18.Что такое метастабильное квантовое состояние?
19.Объясните причины тормозного и характеристического рентгеновского излучения. Каким образом можно получить различные серии рентгеновского излучения?
20.Поясните особенности спектров излучения молекул.
21.Что называется вырожденной и невырожденной системами частиц? Приведите примеры вырожденной и невырожденной систем.
12
22.Какие системы описываются статистикой Максвелла–Больцмана? Приведите формулы и графики распределения по энергиям и скоростям.
23.Какие системы описываются статистикой Ферми–Дирака? Нарисуйте график функции Ферми при нулевой температуре и температуре, большей нуля. Что такое «уровень Ферми»?
24.При каких условиях распределение Ферми–Дирака переходит в распределение Максвелла–Больцмана?
25.Какие состояния движения можно считать различными с точки зрения соотношения неопределенности?
26.Что называется электронной конфигурацией атома и каковы правила ее обозначения?
27.Что такое электронная оболочка и электронный слой?
28.Каков порядок заполнения квантовых состояний электронами (правила Хунда).
29.Какие квантовые числа описывают состояние атома? В каких пределах они изменяются?
30.Расскажите правила суммирования орбитальных и спиновых моментов электронов в атоме.
31.Что такое спектральный терм атома? Какова символика его обозначения? Что такое мультиплетность терма?
32.Рассмотрите энергетические состояния атома гелия. Определите, какие термы соответствуют невозбужденному и наинизшему возбужденному состояниям.
33.Какие типы связей между орбитальными и спиновыми моментами существуют в атомах?
34.Какие квантовые числа описывают энергетическое состояние моле-
кулы?
35.В чем заключается эффект Зеемана, в чем его причина?
36.Объясните причину сверхтонкой структуры атомных спектров. Покажите сверхтонкую структуру атома водорода.
37.Что такое электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и в чем его причина?
38.В чем заключается эффект Штарка, в чем причина линейного и квадратичного эффектов?
39.Каким образом можно сортировать молекулы с помощью эффекта Штарка?
13
40. Покажите на диаграмме расщепление уровня иона хрома в кр и- сталле рубина.
41.Расскажите о возможных типах квантовых переходов и коэффициентах Эйнштейна.
42.Какими свойствами обладают спонтанное и индуцированное излуче-
ния?
43.Напишите формулы связи между коэффициентами Эйнштейна.
44.Что такое населенность и статистический вес энергетического уров-
ня?
45.Как измерить среднее время жизни частиц в возбужденном состоя-
нии?
46.Что такое релаксация?
47.Что такое форм-фактор и добротность спектральной линии?
48.Расскажите о причинах уширения спектральных линий (естественное, доплеровское, за счет столкновений частиц, за счет полей). Что такое однородное и неоднородное уширение?
49.Что такое инверсная населенность?
50.Какие условия необходимы для того, чтобы квантовая система усиливала излучение?
51.Напишите и поясните формулу закона Бугера–Ламберта.
52.Как меняется интенсивность излучения в зависимости от пути, пройденного сквозь квантовую систему, для различных значений показателя поглощения (нарисовать и пояснить графики)?
53.Объясните понятие «отрицательная температура».
54.Что такое накачка? Что называется активной средой? Какими методами осуществляют накачку?
55.Напишите уравнения баланса (кинетические уравнения), в том числе для стационарного состояния системы.
56.Что называется электрооптическими и магнитооптическими эффектами, в чем их причина?
57.Расскажите об электрооптическом эффекте Поккельса и модуляторе на его основе.
58.Расскажите об электрооптическом эффекте Керра и модуляторе на его
основе.
59.Расскажите о магнитооптическом эффекте Фарадея и модуляторе на его основе.
14
В течение семестра студенты выполняют индивидуальное домашнее задание (ИДЗ), которое сдают на кафедру (или высылают по электронной почте) в соответствии с планом-графиком самостоятельной работы. Целью задания является закрепление и углубление знаний, полученных на лекционных занятиях, развитие у студентов навыков самостоятельного изучения сложных физических явлений и научных теорий, работы с учебной, научнотехнической и справочной литературой, а также формирование навыков практического применения теоретических знаний, уяснение физического смысла явлений, закрепление в памяти основных соотношений, размерностей и порядка физических величин.
ИДЗ должно содержать теоретический материал в виде реферата, основные законы и формулы, словесные формулировки этих законов, пояснения буквенных обозначений, употребляемых при написании формул, выводы и список использованной литературы, включая интернет-адреса.
Примерный перечень тем рефератов и правила оформления приведены ранее.
ИДЗ должно также содержать результаты выполнения контрольной работы по одному из приведенных далее вариантов. В работе должны быть представлены подробные письменные ответы на поставленные вопросы. Студент должен быть готов дать устные пояснения по существу своих ответов.
Варианты вопросов контрольной работы:
1.Физические эксперименты, подтверждающие двойственность природы излучения и микрочастиц.
2.Физический смысл волновой функции. Каким условиям должна она удовлетворять?
3.Решение уравнения Шредингера для свободной частицы.
4.Решение уравнения Шредингера для двух и более близко расположенных потенциальных ям.
5.Модель атома по Бору. Постулаты Бора. Достоинства и недостатки теории Бора.
6.Метастабильные квантовые состояния.
7.Особенности спектров излучения молекул.
8.Вырожденная и невырожденная системы частиц. Приведите примеры вырожденной и невырожденной систем.
15