Атомна фізика (Прикладна фізика)

Тип: Нормативний

Кафедра: експериментальної фізики

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
58Іспит

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
532професор Волошиновський А. С.ФзП-31(1), ФзП-31(2)

Лабораторні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
532ФзП-31(1)
ФзП-31(2)

Практичні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
532ФзП-31(1)доцент Брезвін Р. С.
ФзП-31(2)

Опис навчальної дисципліни

Мета – Ознайомлення студентів з послідовним розвитком сучасних уявлень про атомну будову речовини на основі квантової механіки, загальними питаннями атомної і молекулярної спектроскопії, новітніми досягненнями в галузі атомної фізики.

Завдання – Поряд з аналізом експериментальних результатів ставиться ціль приділити значну увагу теоретичному поясненню самих явищ. Навчити студентів критично оцінювати різні методи моделювання і математичного опису атомних процесів.   Підготувати студентів до сприймання і глибокого розуміння спеціальних теоретичних курсів, зокрема квантової механіки, атомної та молекулярної спектроскопії.

В результаті вивчення даного курсу студент повинен
знати:
• основні експерименти і розвиток ідей атомної фізики;
• прояви хвильових властивостей об’єктів мікросвіту;
• основи сучасної квантової механіки;
• закономірності формування квантових станів електронів в атомах і молекулах;
• зв’язок між квантовими характеристиками і властивостями атомів;
• закономірності впливу магнітних та електричних полів на структуру енергетичних рівнів атомів;
• основи спектроскопії атомів та молекул;

вміти:
– працювати з літературою по теоретичних основах атомної фізики;
– володіти основами математичного апарату квантово-механічного опису атомних процесів;
– вміти розраховувати енергетичні стани атомів з характерними електронними конфігураціями;
– вміти передбачити можливі фізичні властивості атомів на підставі аналізу їх квантових станів;
– володіти основами систематизації атомних спектрів;
– знаходити зв’язок між електричними властивостями конденсованих середовищ і особливостями їх зонної структури;
– планувати і здійснювати простіші експерименти по дослідженню атомних станів;
– систематизувати елементарні частинки на основі сучасних уявлень.

Методичне забезпечення

В.Ю.Курляк, Л.Т.Карплюк, М.Р.Тузяк. Практикум з курсу «Атомна фізика». Львів: Вид. центр ЛНУ імені Івана Франка, 2008. – 112 c.

Рекомендована література

Базова
1. Білий М.У., Охрименко Б.А. Атомна фізика. – К.: Знання, 2009. – 559 с.
2. Білий М.У. Атомна фізика. – Київ, 1973. – 396 с.
3. Гайда Р.П. Атомна фізика. – Львів: Вид. Львів. ун-ту, 1965. – 356 с.
4. Белый М.У., Охрименко Б.А. Атомная физика. – Киев, 1984.
5. Находкін М.Г. Атомна фізика. – К.: КНУ, 1999. – 553 с.
6. Глауберман А.Ю. Фізика атома та квантова механіка. – Київ. 1972.
7. Матвеев А.Н. Атомная физика. – М.: Высшая школа, 1989. – 439 с.
8. Шпольский Э.В. Атомная физика. т.І, т.ІІ. – М., 1963, 1974. 1982.
9. Сивухин Л.В. Общий курс физики. Атомная и ядерная физика. Ч.1,2.Т.5. – М.: Наука, 1989.
10. Иродов И.Е. Сборник задач по атомной и ядерной физике. – М.: Энергоатомиздат, 1984.
11. Оптика и атомная физика (лабораторный практикум по физике) под ред. Солоухина Р.И. – Новосибирск: Наука, 1976.

Допоміжна

12. Cавельев И.В. Курс общей физики. т.III. – М., 1971, 1979.
13. Яворский Б.М., Детлаф. Курс физики. Т.3. – К.: Вища школа, 1973.
14. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 1985.
15. А.А.Остроухов. Розв’язування задач з загального курсу фізики. – К: Вища школа, 1986.

Інформаційні ресурси

http://www.wikipedia.org

Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Моделі атома в класичній і квантовій механіці.

Тема 1. Предмет вивчення атомної фізики.
Тема 2. Теплове випромінювання і становлення квантової механіки
Тема 3. Моделі атома.
Тема 4. Формула Резерфорда.
Тема 5. Спектральні закономірності в атомі водню.
Тема 6. Атом водню в теорії Бора.
Тема 7. Умови квантування електронних орбіт Бора-Зомерфельда.
Тема 8. Хвильова механіка (початки квантової механіки).
Тема 9. Рівняння Шредінгера – основне рівняння квантової механіки.

Змістовий модуль 2. Спектри багатоелектронних атомів та молекул в електричному та магнітному полях.

Тема 10. Атом водню в квантовій механіці.
Тема 11. Забудова електронних шарів та оболонок атомів.
Тема 12. Спін-орбітальна взаємодія.
Тема 13. Енергетична структура та спектри багатоелектронних атомів.
Тема 14. Атом в магнітному полі.
Тема 15. Рентгенівське випромінювання.
Тема 16. Спектри молекул.