Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский государственный педагогический университет»

/о * //

УТВЕРЖДАЮ:

Ректор_ А.А. Симонова

« » _2014 г.

ПРОГРАМ М А

вступительного испытания для поступающ их в аспирантуру по направлению «03.06.01 - Физика и астрономия»

на программу «Ф изика конденсированного состояния»

Екатеринбург Программа вступительного экзамена в аспирантуру по программе «Физика конденсированного состояния»

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Целью вступительного экзамена является проверка теоретической и практической под­ готовленности поступающих в аспирантуру к выполнению программы обучения и диссерта­ ционного исследования.

Задачи экзамена:

• проверить качество усвоения поступающим курса физики в целом и понимание внут­ ренних связей между частями курса;

• определить глубину понимания и прочность усвоения основных концепций, понятий и законов физики;

• выяснить способность практически применить теоретические знания к решению физи­ ческих задач;

• оценить умение правильно построить сообщение, использовать научную лексику и терминологию.

Программа вступительного экзамена содержит основные вопросы в области физики, зна­ ние которых определяет уровень профессиональной компетентности поступающих и их подго­ товки к выполнению диссертационного исследования.

Каждый экзаменационный билет содержит три вопроса. Первый и второй вопросы преду­ сматривают подготовку развернутого ответа по одному из разделов физики. Члены комиссии выясняют компетентность экзаменующегося в этих разделах, степень понимания основных по­ нятий, умение выделить главное, правильно построить свое сообщение. Третий вопрос пред­ ставляет собой физическую задачу. Целью этого задания является проверка способности посту­ пающего применить полученные знания на практике, продемонстрировать навыки решения фи­ зических задач.

2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ВСТУПИТЕЛЬНОГО

ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ

Экзамен начинается в 930 часов. Поступающий получает билет, задачу к нему и присту­ пает к подготовке. Порядок подготовки ответов определяется экзаменуемым по его усмотре­ нию. Общее время подготовки ответов на вопросы и решения задачи составляет 60 минут.

Подготовленные сообщения по первому и второму вопросам должны занимать по 5- минут каждое. Экзаменующийся должен показать не только знание и понимание материала, но и умение сделать небольшой доклад (сообщение). Члены экзаменационной комиссии не прерывают его до окончания сообщения. После ответа могут быть заданы дополнительные или уточняющие вопросы по содержанию изложенного материала.

Оценки за ответы комиссия выставляет после обсуждения ответов всех экзаменующих­ ся. После этого оценки объявляются поступающим.

3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ

Программа вступительного экзамена в аспирантуру представлена в виде совокупности перечисленных ниже разделов.

3.1. Механика Кинематика материальной точки. Система отсчета. Радиус-вектор. Траектория, путь, перемещение. Скорость и ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорения. Движение материальной точки по окружности. Векторы углового перемещения, угловой скорости и уг­ лового ускорения. Связь линейных и угловых характеристик.

Динамика материальной точки. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Нью­ тона. Сила, масса. Второй и третий законы Ньютона. Силы упругости, силы трения, силы тя­ готения (природа сил, разновидности, законы).

Динамика системы материальных точек. Силы внешние и внутренние. Импульс силы и импульс тела. Закон сохранения импульса. Соударения тел.

Законы сохранения. Работа силы и мощность. Кинетическая энергия, её связь с рабо­ той сил. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия, её связь с про­ екциями консервативной силы. Связь потенциальной энергии с работой консервативных сил.

Закон сохранения механической энергии. Общефизический закон сохранения энергии.

Механика твёрдого тела. Движение абсолютно твердого тела как суперпозиция по­ ступательного и вращательного движений. Вращение относительно неподвижной оси. Мо­ мент силы. Момент инерции. Основное уравнение динамики вращательного движения. Мо­ мент импульса. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела и её связь с работой сил.

Механика упругих тел. Механические свойства твёрдых тел. Упругая и пластическая деформация. Виды деформаций. Механическое напряжение. Модуль Юнга и модуль сдвига.

Закон Гука. Диаграмма растяжения твёрдого тела.

Движение в неинерциальных системах отсчета. Сила инерции при ускоренном посту­ пательном движении системы отсчёта. Силы инерции в равномерно вращающейся системе отсчёта. Центробежная сила и сила Кориолиса.

Элементы специальной теории относительности. Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея. Классический закон сложения скоростей. Постулаты Эйнштейна.

Преобразования Лоренца. Следствия из них: относительность понятия одновременности, длин отрезков, промежутков времени. Релятивистский закон сложения скоростей. Зависи­ мость массы от скорости движения тела в специальной теории относительности. Релятивист­ ский импульс. Релятивистское уравнение динамики материальной точки. Взаимосвязь массы и энергии в специальной теории относительности. Релятивистское выражение для кинетиче­ ской энергии тела.

Колебания и волны. Механические гармонические колебания и их характеристики.

Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Пружинный и математический ма­ ятники. Кинетическая, потенциальная и полная энергия гармонического осциллятора. Век­ торная диаграмма. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Образование волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Волновая по­ верхность, фазовая скорость, длина волны. Уравнение плоской бегущей волны. Уравнение сферической волны. Волновое уравнение.

Всемирное тяготение.

Молекулярно-кинетическая теория вещества. Макроскопические системы. Постулаты молекулярно-кинетической теории (МКТ). Термодинамические параметры состояния систе­ мы. Равновесные состояния и процессы.

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ для давления идеального газа. Уравнение со­ стояния идеального газа. Основные газовые законы. Функция распределения молекул по мо­ дулю скорости. Распределение Максвелла и его экспериментальное подтверждение. Средние скорости молекул. Идеальный газ в поле тяготения. Барометрическая формула. Распределе­ ние Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле и его экспериментальное под­ тверждение.

Основы термодинамики. Внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия идеального газа. Теплопередача (теплообмен) и количество теплоты. Теплоемкость. Работа в термоди­ намике. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к ана­ лизу изопроцессов в идеальном газе. Адиабатический процесс. Обратимые и необратимые процессы. Термодинамическая вероятность (статистический вес) макросостояния. Энтропия.

Расчет изменения энтропии. Второе начало термодинамики, его статистический смысл. Теп­ ловые и холодильные машины, схема их устройства. Цикл Карно, теоремы Карно. Различные формулировки второго начала термодинамики.

Реальные газы и жидкости. Отклонение реальных газов от модели идеального газа.

Уравнение Ван-дер-Ваальса. Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными.

Метастабильные состояния. Критическое состояние.

Явления переноса. Средняя длина свободного пробега молекул в газе. Вакуум. Законы Фика, Ньютона, Фурье. Выражения для коэффициентов вязкости, теплопроводности и диф­ фузии идеального газа, их физический смысл.

Элементы газодинамики. Течение жидкостей и газов. Уравнение Бернулли. Ламинар­ ное и турбулентное течения. Формула Пуазейля.

Понятие о плазме.

Твёрдые тела. Строение кристаллических тел, их разновидности. Строение жидкостей.

Поверхностное натяжение. Формула Лапласа. Капиллярные явления Фазовые превращения.

Диаграммы состояния.

Самоорганизующиеся системы. Самоорганизация в открытых неравновесных системах.

Электростатическое поле в вакууме. Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность электростатиче­ ского поля. Линии напряжённости. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поток напряженности. Теорема Гаусса и ее применение к расчету напряженности электростатиче­ ского поля некоторых симметричных тел.

Электростатическое поле при наличии проводников. Равновесное распределение заря­ дов в проводнике. Напряженность и потенциал электростатического поля внутри проводника и снаружи, вблизи его поверхности (связь с поверхностной плотностью заряда). Электроём­ кость уединённого проводника. Конденсаторы. Электроёмкость плоского конденсатора.

Энергия и объёмная плотность энергии электростатического поля.

Электростатическое поле при наличии диэлектриков. Диэлектрики, их виды. Диполь в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Поляризованность. Возникновение связан­ ных зарядов и их связь с поляризованностью. Напряжённость поля в диэлектрике. Электро­ статическая индукция (электрическое смещение) и её связь с напряженностью электрическо­ го поля.

Энергия взаимодействия зарядов и энергия электростатического поля. Работа сил элек­ тростатического поля при перемещении заряда. Потенциал электростатического поля и его связь с напряженностью. Циркуляция напряженности электростатического поля. Принцип суперпозиции для потенциала. Энергия системы неподвижных точечных зарядов.

Постоянный электрический ток. Условия его существования и характеристики. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной формах. Сторонние силы в электрической цепи. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома для неодно­ родного участка цепи и для замкнутой цепи. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

Электропроводность твёрдых тел. Основные представления классической электронной теории электропроводности металлов. Связь плотности тока со скоростью движения электронов. Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца в рамках классической электронной теории. За­ труднения классической электронной теории.

Электрический ток в электролитах. Электролиз и электролитическая диссоциация. За­ коны электролиза Фарадея. Гальванические элементы и аккумуляторы.

Электрический ток в газах и в вакууме. Плазма и её свойства.

Постоянное магнитное поле в вакууме. Магнитное поле. Индукция магнитного поля.

Линии магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции. Магнитное поле прямого и кольцевого проводников с токами. Теорема о циркуляции магнитной индук­ ции (закон полного тока), её применение к расчету магнитного поля соленоида и тороида.

Действие магнитного поля на движущийся заряд. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Действие магнитного поля на проводник с током. Взаимодействие параллельных токов.

Контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле. Работа при перемещении контура с током в магнитном поле.

Магнитное поле в магнетиках. Магнетики, их виды. Намагниченность. Индукция маг­ нитного поля в веществе. Орбитальный магнитный и механический моменты электрона в атоме. Диа- и парамагнетизм. Свойства ферромагнетиков. Природа ферромагнетизма.

Электромагнитная индукция. Явление электромагнитной индукции. Закон электромаг­ нитной индукции. Правило Ленца. Механизм возникновения ЭДС электромагнитной индук­ ции в проводнике, движущемся в магнитном поле. Вихревое электрическое поле. Явление самоиндукции. Индуктивность соленоида. Энергия и объёмная плотность энергии магнитно­ го поля.

Электромагнитное поле.

Квазистационарные электрические цепи. Свободные электромагнитные колебания в колебательном контуре и их характеристики. Дифференциальное уравнение гармонических электромагнитных колебаний. Энергия электромагнитных колебаний.

Электромагнитные волны. Образование электромагнитных волн (ЭМВ), их основные свойства и характеристики. Уравнения плоской бегущей ЭМВ. Объёмная плотность энергии, интенсивность ЭМВ. Вектор Умова-Пойнтинга. Давление ЭМВ.

Свет как электромагнитная волна. Свет как электромагнитная волна. Когерентность и монохроматичность световых волн.

Геометрическая оптика. Геометрическая оптика. Законы отражения и преломления све­ та. Полное отражение. Сферические зеркала. Тонкие линзы.

Оптические инструменты.

Интерференция света, её условия. Оптическая длина пути, оптическая разность хода.

Способы наблюдения интерференции: опыт Юнга, бипризма Френеля. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины. Применение интерференции света: просветление оптики.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френе­ ля на круглом отверстии и круглом диске. Зонная пластинка. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Дифракционные спектры. Дифракция рентгеновских лучей.

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Виды поляризованного све­ та. Закон Малюса. Поляризация при отражении от диэлектрика. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Получение света, поляризованного по кругу и по эллипсу.

Дисперсия и поглощение света. Рассеяние света.

Релятивистские эффекты в оптике. Независимость скорости света от движения источ­ ника и приёмника света. Эффект Доплера для света.

Квантовые свойства излучения. Тепловое излучение и его характеристики. Абсолютно чёрное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина. Распределение энергии в спек­ тре излучения абсолютно чёрного тела. Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка. Внеш­ ний фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Масса, энергия, им­ пульс фотонов. Эффект Комптона и его теория. Корпускулярно-волновая двойственность электромагнитного излучения. Опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц атомами. Ядерная модель атома и её противоречия. Спектры испускания и поглощения атомов. Теория Бора атома водорода и её противоречия.

Волновые свойства микрочастиц. Корпускулярно-волновая двойственность частиц ве­ щества (гипотеза де Бройля) и её экспериментальное подтверждение. Волновая функция, её вероятностный смысл. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Соотношения не­ определенностей.

Физика атомов и молекул. Квантово-механическая задача для атома водорода. Энерге­ тический спектр электрона в атоме водорода. Квантовые числа и их физический смысл.

Опыт Штерна и Герлаха. Спиновое квантовое число. Принцип Паули. Строение электронных оболочек многоэлектронных атомов. Периодическая система элементов Менделеева. Хими­ ческая связь в молекулах. Энергетические зоны в кристалле и распределение по ним элек­ тронов. Металлы, диэлектрики, полупроводники. Донорные и акцепторные уровни. Элек­ тронный и дырочный полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупро­ водников, её температурная зависимость. Внутренний фотоэффект.

Физика атомного ядра. Состав атомного ядра. Характеристики атомного ядра. Изотопы.

Свойства и природа ядерных сил. Энергия связи ядер. Ядерные реакции и законы сохране­ ния. Возможность выделения энергии при реакциях деления тяжелых и синтеза легких ядер.

Радиоактивность. Кинетический закон радиоактивного распада. Активность радиоактивного вещества. Закономерности и природа а и Р-распадов и у-излучения атомных ядер.

Физика элементарных частиц. Общие свойства элементарных частиц. Классификация элементарных частиц.

Фундаментальные взаимодействия. Типы фундаментальных взаимодействий. Методы регистрации элементарных частиц.

4. ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

1. Материальная точка. Система отсчета. Радиус-вектор. Траектория, путь, перемещение.

Скорость и ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорения. Движение материальной точки по окружности. Векторы углового перемещения, угловой скорости и углового ускорения. Связь линейных и угловых характеристик.

2. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. Сила, масса. Второй и третий законы Ньютона. Силы упругости, силы трения, силы тяготения (природа сил, разновид­ ности, законы).

3. Механические свойства твёрдых тел. Упругая и пластическая деформация. Виды дефор­ маций. Механическое напряжение. Модуль Юнга и модуль сдвига. Закон Гука. Диаграм­ ма растяжения твёрдого тела.

4. Система материальных точек. Силы внешние и внутренние. Импульс силы и импульс те­ ла. Закон сохранения импульса. Соударения тел.

5. Движение в неинерциальных системах отсчета. Сила инерции при ускоренном поступа­ тельном движении системы отсчёта. Силы инерции в равномерно вращающейся системе отсчёта. Центробежная сила и сила Кориолиса.

6. Движение абсолютно твердого тела как суперпозиция поступательного и вращательного движений. Вращение относительно неподвижной оси. Момент силы. Момент инерции.

Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент импульса. Закон со­ хранения момента импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела и её связь с рабо­ той сил.

7. Работа силы и мощность. Кинетическая энергия, её связь с работой сил. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия, её связь с проекциями консерватив­ ной силы. Связь потенциальной энергии с работой консервативных сил. Закон сохране­ ния механической энергии. Общефизический закон сохранения энергии.

8. Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея. Классический закон сло­ жения скоростей. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Следствия из них:

относительность понятия одновременности, длин отрезков, промежутков времени. Реля­ тивистский закон сложения скоростей.

9. Зависимость массы от скорости движения тела в специальной теории относительности.

Релятивистский импульс. Релятивистское уравнение динамики материальной точки. Вза­ имосвязь массы и энергии в специальной теории относительности. Релятивистское выра­ жение для кинетической энергии тела.

10. Механические гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное урав­ нение гармонических колебаний. Пружинный и математический маятники. Кинетиче­ ская, потенциальная и полная энергия гармонического осциллятора. Векторная диаграм­ ма. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты.

11. Образование волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Волновая поверх­ ность, фазовая скорость, длина волны. Уравнение плоской бегущей волны. Уравнение сферической волны. Волновое уравнение.

12. Макроскопические системы. Постулаты молекулярно-кинетической теории (МКТ). Тер­ модинамические параметры состояния системы. Равновесные состояния и процессы.

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ для давления идеального газа. Уравнение со­ стояния идеального газа. Основные газовые законы.

13. Функция распределения молекул по модулю скорости. Распределение Максвелла и его экспериментальное подтверждение. Средние скорости молекул. Идеальный газ в поле тя­ готения. Барометрическая формула. Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле и его экспериментальное подтверждение.

14. Внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия идеального газа. Теплопередача (теп­ лообмен) и количество теплоты. Теплоемкость. Работа в термодинамике. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к анализу изопроцессов в идеальном газе. Адиабатический процесс.

15. Обратимые и необратимые процессы. Термодинамическая вероятность (статистический вес) макросостояния. Энтропия. Расчет изменения энтропии. Второе начало термодина­ мики, его статистический смысл. Самоорганизация в открытых неравновесных системах.

16. Тепловые и холодильные машины, схема их устройства. Цикл Карно, теоремы Карно.

Различные формулировки второго начала термодинамики.

17. Средняя длина свободного пробега молекул в газе. Вакуум. Явления переноса. Законы Фика, Ньютона, Фурье. Выражения для коэффициентов вязкости, теплопроводности и диффузии идеального газа, их физический смысл.

18. Течение жидкостей и газов. Уравнение Бернулли. Ламинарное и турбулентное течения.

Формула Пуазейля.

19. Отклонение реальных газов от модели идеального газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными. Метастабильные состояния.

Критическое состояние.

20. Строение кристаллических тел, их разновидности. Строение жидкостей. Поверхностное натяжение. Формула Лапласа. Капиллярные явления Фазовые превращения. Диаграммы состояния.

21. Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.

Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Линии напряжённо­ сти. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поток напряженности. Теорема Гаусса и ее применение к расчету напряженности электростатического поля некоторых симметричных тел.

22. Работа сил электростатического поля при перемещении заряда. Потенциал электростати­ ческого поля и его связь с напряженностью. Циркуляция напряженности электростатиче­ ского поля. Принцип суперпозиции для потенциала. Энергия системы неподвижных то­ чечных зарядов.

23. Диэлектрики, их виды. Диполь в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Поляризованность. Возникновение связанных зарядов и их связь с поляризованностью.

Напряжённость поля в диэлектрике. Электростатическая индукция (электрическое сме­ щение) и её связь с напряженностью электрического поля.

24. Равновесное распределение зарядов в проводнике. Напряженность и потенциал электро­ статического поля внутри проводника и снаружи, вблизи его поверхности (связь с по­ верхностной плотностью заряда). Электроёмкость уединённого проводника. Конденсато­ ры. Электроёмкость плоского конденсатора. Энергия и объёмная плотность энергии элек­ тростатического поля.

25. Постоянный электрический ток, условия его существования и характеристики. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной формах. Сторонние силы в электрической цепи. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома для неод­ нородного участка цепи и для замкнутой цепи. Работа и мощность электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

26. Основные представления классической электронной теории электропроводности метал­ лов. Связь плотности тока со скоростью движения электронов. Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца в рамках классической электронной теории. Затруднения классической электронной теории. Электрический ток в газах и в вакууме. Плазма и её свойства.

27. Электролиз и электролитическая диссоциация. Законы электролиза Фарадея. Гальваниче­ ские элементы и аккумуляторы.

28. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Линии магнитной индукции. Закон БиоСавара-Лапласа. Принцип суперпозиции. Магнитное поле прямого и кольцевого провод­ ников с токами. Теорема о циркуляции магнитной индукции (закон полного тока), её применение к расчету магнитного поля соленоида и тороида.

29. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Движение заряженных частиц в маг­ нитном поле. Действие магнитного поля на проводник с током. Взаимодействие парал­ лельных токов. Контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле. Работа при перемещении контура с током в магнитном поле.

30. Магнетики, их виды. Намагниченность. Индукция магнитного поля в веществе. Орби­ тальный магнитный и механический моменты электрона в атоме. Диа- и парамагнетизм.

Свойства ферромагнетиков. Природа ферромагнетизма.

31. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Лен­ ца. Механизм возникновения ЭДС электромагнитной индукции в проводнике, движу­ щемся в магнитном поле. Вихревое электрическое поле. Явление самоиндукции. Индук­ тивность соленоида. Энергия и объёмная плотность энергии магнитного поля.

32. Квазистационарные токи. Свободные электромагнитные колебания в колебательном кон­ туре и их характеристики. Дифференциальное уравнение гармонических электромагнит­ ных колебаний. Энергия электромагнитных колебаний.

33. Электромагнитное поле. Образование электромагнитных волн (ЭМВ), их основные свой­ ства и характеристики. Уравнения плоской бегущей ЭМВ. Объёмная плотность энергии, интенсивность ЭМВ. Вектор Умова-Пойнтинга. Давление ЭМВ.

34. Геометрическая оптика. Законы отражения и преломления света. Полное отражение.

Сферические зеркала. Тонкие линзы. Оптические инструменты.

35. Свет как электромагнитная волна. Когерентность и монохроматичность световых волн.

Интерференция света, её условия. Оптическая длина пути, оптическая разность хода.

Способы наблюдения интерференции: опыт Юнга, бипризма Френеля. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины. Применение интерферен­ ции света: просветление оптики.

36. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом диске. Зонная пластинка.

37. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Дифракционные спектры.

Дифракция рентгеновских лучей.

38. Естественный и поляризованный свет. Виды поляризованного света. Закон Малюса. По­ ляризация при отражении от диэлектрика. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление.

Получение света, поляризованного по кругу и по эллипсу.

39. Дисперсия света. Поглощение света. Рассеяние света. Независимость скорости света от движения источника и приёмника света. Эффект Доплера для света.

40. Тепловое излучение и его характеристики. Абсолютно чёрное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно чёр­ ного тела. Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка.

41. Внешний фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Масса, энергия, импульс фотонов. Эффект Комптона и его теория. Корпускулярно-волновая двойственность электромагнитного излучения.

42. Опыты Резерфорда по рассеянию а-частиц атомами. Ядерная модель атома и её противо­ речия. Спектры испускания и поглощения атомов. Теория Бора атома водорода и её про­ тиворечия.

43. Корпускулярно-волновая двойственность частиц вещества (гипотеза де Бройля) и её экс­ периментальное подтверждение. Волновая функция, её вероятностный смысл. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Соотношения неопределенностей.

44. Квантово-механическая задача для атома водорода. Энергетический спектр электрона в атоме водорода. Квантовые числа и их физический смысл. Опыт Штерна и Герлаха. Спи­ новое квантовое число. Принцип Паули. Строение электронных оболочек многоэлек­ тронных атомов. Периодическая система элементов Менделеева. Химическая связь в мо­ лекулах.

45. Энергетические зоны в кристалле и распределение по ним электронов. Металлы, диэлек­ трики, полупроводники. Донорные и акцепторные уровни. Электронный и дырочный по­ лупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников, её темпера­ турная зависимость. Внутренний фотоэффект.

46. Состав атомного ядра. Характеристики атомного ядра. Изотопы. Свойства и природа ядерных сил. Энергия связи ядер. Ядерные реакции и законы сохранения. Возможность выделения энергии при реакциях деления тяжелых и синтеза легких ядер.

47. Радиоактивность. Кинетический закон радиоактивного распада. Активность радиоактив­ ного вещества. Закономерности и природа а и Р-распадов и у-излучения атомных ядер.

48. Общие свойства элементарных частиц. Классификация элементарных частиц. Типы фун­ даментальных взаимодействий. Методы регистрации элементарных частиц.

5. Критерии оценки ответов поступающих в аспирантуру Ответ поступающего на вступительном экзамене в аспирантуру оценивается на закры­ том заседании Государственной аттестационной комиссии и определяется оценками «отлич­ но», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».

Оценка «ОТЛИЧНО» ставится, если:

- экзаменуемый построил ответ логично, в полном соответствии с планом;

- обнаружил глубокое знание основных концепций физики и в полной мере раскрыл содержание всех вопросов;

- уверенно и точно ответил на дополнительные вопросы;

- продемонстрировал владение научной лексикой;

- правильно решил задачу, сумел обосновать выбранный способ решения.

Оценка «ХОРОШО» ставится, если:

- экзаменуемый в основном построил ответ в соответствии с планом;

- обнаружил хорошее знание основных понятий и законов физики, достаточно полно раскрыл содержание всех вопросов;

- в целом правильно ответил на дополнительные вопросы;

- грамотно использовал научную лексику;

- в целом успешно справился с задачей или допустил в решении незначительные ошибки.

Оценка «УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» ставится, если:

- экзаменуемый недостаточно логично построил ответ;

- не полностью раскрыл содержание вопросов, хотя основные понятия изложил пра­ вильно;

- допустил неточности при ответе на дополнительные вопросы;

- недостаточно использовал научную лексику;

- допустил существенные ошибки в решении задачи.

Оценка «НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» ставится, если:

- экзаменуемый не смог правильно раскрыть содержание основных понятий и законов физики;

- проявил стремление подменить научное обоснование проблемы рассуждениями бы­ тового плана;

- показал плохое владение научной терминологией;

- допустил в ответе ряд серьезных ошибок;

- не справился с решением задачи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И. В. Курс общей физики [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и технол. (650000) направлениям /. - СПб. : Лань Т. 1 : Механика. Молекулярная физика.- 2007.­ 432 с. Кол-во экз. : 2. Савельев И. В. Курс общей физики [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и технол. (650000) направлениям / И. В. Савельев. - СПб. : Лань Т. 2 : Электричество и магнетизм.

Волны. Оптика.- 2007.- 496 с. Кол-во экз. : 3. Савельев И. В. Курс общей физики [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и технол. (650000) направлениям Т. 3 : Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц.- 2007.- 320 с. Кол-во экз. : 4. Савельев И. В. Курс физики [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов по техн. и технол. направлени­ Т. 2 : Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика.- 2007.- 480 с. Кол-во 5. Савельев И. В. Курс физики [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов по техн. и технол. направлени­ Т. 1 : Механика. Молекулярная физика.- 2008.- 368 с. Кол-во экз. : 1. Сивухин, Д. В. Общий курс физики [Электронный ресурс]. В 5 т. Т. 1. Механика / Д. В.

Ьир://^^^.ЫЪИос1иЪ.ги/Ъоок/82978/ 2. Сивухин, Д. В. Общий курс физики [Электронный ресурс]. В 5 т. Т. 2. Термодинамика и молекулярная физика / Д. В. Сивухин. - 5-е изд., испр. - М. а: Физматлит, 2006. -544 с. Режим доступа : Ы(р://^^^.ЫЪ1юс1иЪ.ги/Ъоок/82995/.

3. Сивухин, Д. В. Общий курс физики [Электронный ресурс]. В 5 т. Т. 3. Электричество / Д.

В. Сивухин. - 5-е изд., стер. - М. : Физматлит, 2009. - 655 с. - Режим доступа :

Ьир://^^^.ЫЪИос1иЪ.ги/Ъоок/82998/.

4. Сивухин, Д. В. Общий курс физики [Электронный ресурс]. В 5 т. Т. 4. Оптика / Д. В. Си­ вухин. - 3-е изд., стер. - М. : Физматлит, 2002. - 398 с. - Режим доступа :

Ьир://^^^.ЫЪИос1иЪ.ги/Ъоок/82981/.

5. Сивухин, Д. В. Общий курс физики [Электронный ресурс]. В 5 т. Т. 5. Атомная и ядерная физика / Д. В. Сивухин. - 2-е изд., стер. - М. : Физматлит, 2002. - 394 с. - Режим доступа : Ьйр://да№№.Ъ1Ъ11ос1иЪ.ги/Ъоок/82991/.

6. Яворский, Б. М. Основы физики [Электронный ресурс]. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. Электродинамика : учеб. пособие / Б. М. Яворский, А. А. Пинский ; под ред. Ю.

И. Дик. - 5 изд. - М. : Физматлит, 2003. - 287 с. - Режим доступа :

Ьир://’ ’ %'.Ъ1ЪИос1иЪ.ги/Ъоок/76738/.

7. Яворский, Б. М. Основы физики [Электронный ресурс]. Т. 2. Колебания и волны. Кван­ товая физика. Физика ядра и элементарных частиц : учебник / Б. М. Яворский, А. А. Пин­ ский ; под ред. Ю. И. Дик. - 5-е изд., стер. - М. : Физматлит, 2003. - 292 с. - Режим до­ ступа : Ьйр://да№№.Ъ1Ъ11ос1иЪ.ги/Ъоок/82665/.