© 2001-2020 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
Противодействие коррупции | Сведения о доходах
Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru
Лекции и демонстрации по квантовой физике
КУРС ЛЕКЦИЙ
ПО КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ:
Лекция №1 "Квантовая микрофизика"
Содержание лекции: Линейчатые спектры поглощения и испускания, фотоэффект, излучение чёрного тела, теплоемкость и теорема о равнораспределении, закон Рэлея-Джинса, гипотеза Планка, законы теплового излучения.
Лекция №2 "Кванты и волны"
Содержание лекции: длинноволновый предел, уравнение Энштейна и опыты Милликена, фотоэффект, эффект Комптона, волновая оптика, гипотеза де Бройля, дифракция и интерференция, опыты Дэвиссона-Гермера, опыт Томсона, волновая функция, неопределенность Гейзенберга.
Лекция №3 "Формализм квантовой механики"
Содержание лекции: проблемы измерения в квантовой физике, волновая функция, супрепозиция состояний, операторы физических величин, соотношение неопределенности для координаты и импульса, уравнение Шредингера, поток вероятности.
Лекция №4 " Потенциальные барьеры и потенциальные ямы"
Содержание лекции: туннельный эффект, подбарьерное туннелирование, надбарьерное туннелирование, потенциальные ямы, эффект Рамзауэра, одномерная яма с бесконечными стенками, общие свойства волновой функции в потенциальной яме, уровни симметричной одномерной яма конечной глубины, сферическая прямоугольная потенциальная яма, связанные ямы.
Лекция №5 "Момент импульса в квантовой механике. Движение в центральном поле"
Содержание лекции: момент импульса в квантовой физике, математика в сферических координатах, собственные значения проекции момента, правила квантования момента импульса, движение в центральном поле, вид некоторых волновых функций, трехмерный осциллятор, спектры атомов и молекул, уравнение Шредингера для двух различимых тел, случай кулоновского потенциала, элементарная теория атома водорода, вращательные и колебательные степени свободы молекул.
Лекция №6 "Водородоподобный атом. Спин электрона"
Содержание лекции: «нулевые колебания» в молекуле, опыты Ленгмюра, опыты Резерфорда, квантовая теория атома водорода, уровни энергии, радиальная часть волновой функции, угловая часть волновой функции, спин электрона, гиромагнитное отношение, опыты Эйнштейна-де Гааза, опыт Штерна-Герлаха, классификация состояний электрона в атоме водорода, сложение моментов, полный момент импульса атома, тонкая структура уровней атома водорода, спин ядра и электрон-ядерное взаимодействие.
Лекция №7 "Сложный атом. Обменное взаимодействие"
Содержание лекции: Пространственная чётность состояния квантовой системы. Волновая функция пары частиц. Запрет Паули. Обменное взаимодействие. Гамильтониан Гейзенберга. Сложный атом. Термы. Правила Хунда. Правила Моделунга-Клечковского. Внутренние оболочки сложных атомов. Характеристическое излучение
Лекция №7 "Сложный атом. Обменное взаимодействие"
Содержание лекции: Пространственная чётность состояния квантовой системы. Волновая функция пары частиц. Запрет Паули. Обменное взаимодействие. Гамильтониан Гейзенберга. Сложный атом. Термы. Правила Хунда. Правила Моделунга-Клечковского. Внутренние оболочки сложных атомов. Характеристическое излучение
Лекция №8 "Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана"
Содержание лекции: Связь момента импульса частицы и магнитного момента. Тонкая структура атомного уровня. Атомные термы. Атом в магнитном поле. Свободный атом (ион) в магнитном поле. Слабое поле: g-фактор. Эффект Зеемана в слабом и сильном поле. Правила отбора. Излучение и поглощение: Взаимодействие с электромагнитным полем. Чётность и дипольные электрические переходы. Магнитно-дипольные переходы
Лекция №9 "Правила отбора для излучения и поглощения. ЭПР и ЯМР"
Содержание лекции: «Золотое правило Ферми». Излучение и поглощение: Взаимодействие с электромагнитным полем. Чётность и дипольные электрические переходы. Магнитно-дипольные переходы. Переходы высокой мультиплетности. Классификация фотонов по мультплетности. Электронный парамагнитный резонанс. Ядерный магнитный резонанс. Импульсный ЯМР. Сверхтонкое взаимодействие и магнитный резонанс. Electron-Nuclear Dоuble Resonance
Лекция №10 "Строение ядра атома. Возбуждения ядер"
Содержание лекции: Спонтанные и индуцированные переходы. Способы изучения ядер. Опыты Резерфорда (Гейгера-Марсдена). Размеры ядра: эксперименты с мюонными атомами. Дифракция электронов на ядре. Неупругие процессы в ядре. Существование протонов в ядре. Существование нейтронов в ядре. Опыты Ф.Астона (масс-спектроскопия). Гипотеза Астона о строении ядра. Спектры зеркальных ядер. Энергия связи ядра. Удельная энергия связи.- Модель ядерных сил Юкавы. Капельная модель, формула Вайцзекера. “Долина стабильности”. Устойчивость «капли»
Лекция №11 "Оболочечная модель строения ядра. Возбужденные состояния ядер"
Содержание лекции: «Магические» ядра. Оболочечная модель, “магические числа”. Трёхмерный осциллятор в сферических координатах. Одночастичные возбужденные состояния ядра. Коллективные возбужденные состояния. Несферичность некоторых ядер. Гамма-излучение и гамма-изомеры. Полный гамма-спектр. Радиоактивность. Ядерные реакции. Закон радиоактивного распада и период полураспада. Энергетическая выгодность распадов. Альфа-распад. Закон Гейгера-Неттола. Бета-распады. Экзотические распады: протонная и нейтронная эмиссия. Спонтанное деление ядер
Лекция №12 "Применение радиоактивных распадов. Изотопная датировка" (Глазков В.Н.)
Содержание лекции: изотопная датировка; “Аксиоматика” радиоуглеродного метода; дендрохронология; поправки и калибровки
геологическая датировка; рубидий-стронциевый метод; позитронная томография; синтез лёгких ядер; реакции синтеза в звёздах; дальнейший звёздный нуклеосинтез; мюонный катализ; сечение реакции; составное ядро; закон Бете
Лекция №13 "Резонансные реакции. Элементарные частицы" (Глазков В.Н.)
Содержание лекции: сечение реакции; резонансные реакции; времена жизни частиц; виртуальные частицы; формула Брейта-Вигнера
кварки, внутренняя структура нуклонов; представление о цветовом заряде; глюоны; конфайнмент и асимптотическая свобода; порог реакции; циклотрон; синхротрон; БАК
Лекция №14 "Обзор инструментов физики частиц" (Глазков В.Н.)
Содержание лекции: обнаружение частиц; БАК; счётчик Гейгера; камера Вильсона; пузырьковая камера; искровая камера; современные детекторы; превращения кварков; мюон, таон и «их» нейтрино; наблюдение W и Z бозонов в экспермиенте; адронные струи;
бозон Хиггса; законы сохранения; эксперимент Ву; мюонная спектроскопия; сдвиг Лэмба; эффект Казимира; излучение Хокинга; проблема солнечных нейтрино и осцилляции нейтрино; ускорительные эксперименты по нейтринным осцилляциям; детектор Супер-Камиоканде; результат T2K; период осцилляций
