Модуль1. Элементы физики атома

1.Структура атома. Опыт Резерфорда и формула Резерфорда для рассеяния альфа- частиц.

2.Уровни энергии атома водорода. Полуклассическая теория атома водорода. Постулаты Бора. Формула Бора для энергии электрона в атоме водорода.

3.Сериальная формула Бальмера–Ридберга для частот поглощения и излучения атома водорода.

4.Элементы квантовой (волновой) механики. Принцип корпускулярно-волнового дуализма. Соотношения неопределенности Гейзенберга для координат и импульсов и энергии и времени. Волновая функция, вероятность наблюдения частицы, условие нормировки.

5. Уравнения Шредингера со временем и стационарное уравнение Шредингера.

6. Движение свободной частицы. Уравнение Шредингера. Волновая функция и энергия.

7.Прохождение частицы через потенциальный барьер. Формула для коэффициента прозрачности барьера.

8.Частица в центральносимметричном поле. Атом водорода, волновая функция, уровни энергии.

9.Квантовое состояние. Четыре квантовых числа. Принцип Паули. Электронные оболочки атомов химических элементов.

10. Молекула. Образование молекулы водорода. График потенциальной энергии в зависимости от расстояния между электронами.

11.Спектры молекул: электронные, колебательные, вращательные.

12.Кристаллы. Электрон в периодическом поле кристаллической решетки. Уравнение Шредингера, волновая функция, спектр энергий.

13.Металлы. Полупроводники. Диэлектрики. Их зонные диаграммы. Объяснение электропроводности.

Модуль2 Физика атомного ядра

14.Свойства атомных ядер. Состав и статические характеристики ядер.

15.Модели атомных ядер. Капельная модель. Модель ядерного ферми газа. Оболочечная модель.

16.Свойства ядерных сил и нуклон-нуклонное взаимодействие. Дейтрон и его характеристики.

17.Радиоактивность.альфа-распад, бета-распад.

18. Гамма-излучение возбужденных ядер и его характеристики. Эффект Мёссбауэра (ядерный гамма-резонанс)..

19.Ядерные реакции. Сечение и выход ядерной реакции. Реакции деления тяжелых ядер. Состав продуктов деления ядра и энергия деления..

20. Цепные ядерные реакции деления. Формула 4-х сомножителей.

21. Термоядерные реакции. Термоядерный взрыв.

22.Взаимодействие ядерного излучения с веществом.Прохождение заряженных частиц через вещество.

23.Прохождение гамма-квантов через вещество.

24. Прохождение нейтронов через вещество.

25. Источники частиц. Источники заряженных частиц. Ускорители. Источники γ-квантов. Источники нейтронов.

26.Методы регистрации частиц. Детекторы их типы и характеристики. Трековые детекторы. Ядерные фотоэмульсии. Пузырьковые камеры. Камера Вильсона.

27.Электронные детекторы. Счетчики заряженных частиц и -квантов. Гамма спектрометры и нейтронные детекторы.

28.Ядерные реакторы. Классификация. Устройство. Работа. Управление. Аварии.

29. Дозиметрия. Флюенс. Экспозиционная доза. Поглощенная доза. Эквивалентная доза.

30.Действие ионизирующих излучений на структуру вещества. Радиационные дефекты. Химическое действие излучений.

31.Классификация защит. Защита от внешних потоков -частиц и -частиц.Защита от -излучения. Защита от нейтронного излучения. Радиационная защита от внутреннего облучения.

Модуль 3 Физика частиц

32.Частицы. Элементарные частицы и их классификация. Лептоны. Мезоны. Адроны.

33.Кварки и их характеристики. Кварковая модель адронов.

34.Эксперименты в области высоких энергий. Глубоконеупругое рассеяние электронов и нейтрино на протонах. Аннигиляция е^-е⁺ в адроны, двух и трехструйные события.

35.Электромагнитное взаимодействие. Гамма-квант.

36.Сильное взаимодействие. Глюоны.

37.Слабое взаимодействие. Вионы (Векторные бозоны).

38. Объединение взаимодействий. Бегущие константы связи. График зависимости констант от энергии.

39.Гравитационное взаимодействие. Гравитон.

40.Большие машины физики. Большой адронный коллайдер в ЦЕРНЕ.

41.Современные астрофизические представления. Космология. Вселенная, её характеристики, образование и эволюция.

42. Галактики. Звезды, их классификация и эволюция. Белые карлики. Красные гиганты. нейтронные звезды. Черные дыры.

43. Ядерная астрофизика. Водородный и углеродный циклы. Ядерный нуклеосинтез.

44. Первичные и вторичные космические лучи.

 

 

Литература.

1. Савельев И.В. Курс общей физики т.3.

2. Сивухин Атомная и ядерная физика.

3. Ахиезер А.И. Атомная физика справочное пособие. Киев Наукова Думка 1988.-264 с.

4. Яворский Б.М. и Детлаф А.А.Справочник по физике для инженеров и студентов вузов.

5. Кирчанов В.С. Физика атомного ядра и частиц ПГУ, Пермь 2010- 269 с

6. Спивак Л.В. Сборник задач по ядерной физике. ПВВКУ Пермь.

7. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика в 2т. Е.1 Эксперментальная ядерная физика. Т2.Физика элементарных частиц. М. Энергоатомиздат 1983г.,- 386 с.

8. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика М.:Наука 1980. 726 с.