Атомна фізика (Фізика та астрономія, Квантові комп’ютери та квантове програмування)
Тип: Нормативний
Кафедра: експериментальної фізики
Навчальний план
Семестр | Кредити | Звітність |
4 | 5 | Іспит |
Лекції
Семестр | К-сть годин | Лектор | Група(и) |
4 | 32 | професор Брезвін Р. С. |
Лабораторні
Семестр | К-сть годин | Група | Викладач(і) |
4 | 32 |
Практичні
Семестр | К-сть годин | Група | Викладач(і) |
4 | 16 |
Опис навчальної дисципліни
Мета – Ознайомити 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 – Сприяти виробленню у студентів наукової картини світу. 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.
Рекомендована література
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 с.
- А.В. Франів, О.В. Бовгира. Задачі з атомної фізики. – Львів: Вид. центр ЛНУ, 2011. – 210 с.
Рекомендована література
- Білий М.У., Охрименко Б.А. Атомна фізика. – К.: Знання, 2009. – 559 с.
- Білий М.У. Атомна фізика. – Київ, 1973. – 396 с.
- Гайда Р.П. Атомна фізика. – Львів: Вид. Львів. ун-ту, 1965. – 356 с.
- Белый М.У., Охрименко Б.А. Атомная физика. – Киев, 1984.
- Находкін М.Г. Атомна фізика. – К.: КНУ, 1999. – 553 с.
- Глауберман А.Ю. Фізика атома та квантова механіка. – Київ. 1972.
Інформаційні ресурси
- http://www.wikipedia.org
Матеріали
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.