3. Элементы физики атома и квантовой механики

1. Волновые свойства частиц

Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов, опыты Девиссона и Джермера. Волновые свойства частиц. Соотношение неопределённостей Гейзенберга. Волновая функция свободной микрочастицы, её физический смысл.

2. Уравнение Шредингера

Уравнение Шредингера для свободной частицы. Уравнение Шредингера для частицы, движущейся в силовом (потенциальном) поле. Стационарное состояние. Частица в одномерной потенциальной яме. Квантование энергий.

3. Атом

Линейчатые спектры как ключ для разгадывания строения атома. Закономерности в спектре атомарного водорода. Планетарная модель атома. Постулаты Бора. Радиусы стационарных орбит. Энергетический спектр атома водорода. Природа спектральных линий. Многоэлектронные атомы. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Спин электрона. Спиновое квантовое число. Принцип Паули и распределение электронов по стационарным состояниям. Спектры атомов и молекул.

3. Элементы физики твёрдого тела

Структура твёрдых тел. Сила связи частиц в твёрдых телах. Кристаллические решётки. Дефекты структуры. Механические свойства твёрдых тел. Деформация. Закон Гука. Расчёт модуля упругости. Теоретическая и реальная прочность твёрдых тел. Дислокация. Тепловые свойства твёрдых тел: теплоёмкость, тепловое расширение, теплопроводность.

3. Физика атомного ядра

1. Структура атомного ядра.

Размеры и состав ядер. Нуклоны. Зарядовое и массовое числа. Изотопы. Взаимодействие нуклонов. Энергия связи. Дефект массы.

2. Естественная радиоактивность.

Активность, постоянная распада, период полураспада.

Альфа-излучение, его природа и характеристики. Взаимодествие с веществом. Защита от действия излучения.

Бета-излучение, его природа и характеристики. Правило смещения. Взаимодействие с веществом. Защита от действия излучения.

Гамма-излучение, его природа и характеристики. Взаимодействие с веществом. Защита от действия излучения.

Нейтронное излучение, его природа и характеристики. Взаимодействие с веществом. Защита от действия излучения.

3. Дозиметрия радиоактивных излучений

Закон ослабления излучения веществом. Коэффициент ослабления излучения, слой половинного ослабления. Единицы активности и дозы излучения. Методы регистрации излучения.

4. Ядерные реакции

Искусственная радиоактивность. Деление тяжёлых ядер, коэффициент размножения нейтронов. Цепная реакция. Критическая масса. Расчёт величины энергии деления ядра. Изотопы, их использование. Реакции термоядерного синтеза. Элементарные частицы.

7. ВЫВОДЫ

В заключительной лекции обратить внимание на практическую важность фундаментальных исследований в современной физике, проанализировать различные физические явления, которые лежат в основе работы технических устройств, используемых во время эксплуатации, ремонта, конструирования сельскохозяйственной техники. Изложить систему точного земледелия как пример использования физических явлений на современном уровне науки и техники.

Учебные материалы по разделам курса физики р а з д е л III. Электричество и магнетизм.