Бағдарламасы 6D072300 -«Техникалық физика»



жүктеу 125.45 Kb.
Дата05.07.2018
өлшемі125.45 Kb.
түріБағдарламасы

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі


Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті

Физика-техникалық факультеті

Техникалық физика кафедрасы


БЕКІТЕМІН

Физика-техникалық факультетінің деканы



______ Ә.Т.Ақылбеков

«____» _________ 2018 ж.


Докторантураның 6D072300-техникалық физика мамандығына түсушілер үшін мамандық бойынша емтиханның
Бағдарламасы

6D072300Техникалық физика» мамандығы бойынша түсу емтиханының бағдарламасы кафедра мәжілісінде қарастырылып, «___» _____ 2018 ж. №___ хаттамамен бекітілді.




Кафедра меңгерушісі Қ.Н. Балабеков

Астана, 2018 ж.

Докторантураның 6D072300-техникалық физика мамандығына түсушілер үшін мамандық бойынша емтиханның

Бағдарламасы

Докторантураның 6D072300-техникалық физика мамандығына түсушілер үшін мамандық бойынша емтиханның сұрақтары жалпы және теориялық физиканың мынадай пәндері бойынша дайындалған:




  1. Электр және магнетизм.

  2. Физикалық оптика.

  3. Атомдық физика және спектроскопия.

  4. Электромагниттік өріс теориясы.

  5. Кванттық механика.

  6. Конденсирленген күй физикасы.


1 Электромагнетизм

1.1 Электростатика

Электр зарядтарының өзара әсері. Электр зарядтарыньң сақталу заңы. Электр өрісі. Электр өрісі кернеулік векторы. Суперпозиция принципі. Электр диполі. Векторлар ағыны. Гаусс теоремасы. Әр түрлі электр өрістерінің кернеулігін анықтауда Гаусс теоремасын пайдалану.

Электр өрісінің жұмысы. Электр өрісі кернеулік векторының циркуляциясы. Потенциал. Электр өрісі кернеулігі мен потенциал арасындағы байланыс.

Электр өрісіндегі өткізгіштер. Өткізгіш ішіндегі және оның сыртындағы электр өрісі. Өткізгіш-вакуум шекарасындағы шарттар. Электрсыйымдылық. Конденсаторлар. Конденсатордың түрлері.

Электр өрісіндегі диэлектриктер. Диэлектриктердің поляризациялануы. Поляризация векторы. Диэлектриктердің түрлері. Диэлектриктік қабылдағыштық және оның температураға тәуелділігі. Электр ығысу векторы.

Электр зарядтарының әсерлесу энергиясы. Зарядталған конденсатордың және өткізгіштер жүйесінің энергиясы. Электр статикалық өріс энергиясы. Электр статикалық өріс энергиясының көлемдік тығыздығы.



1.2 Магнит өрісі

Магниттік индукция векторы. Суперпозиция принципі. Био-Савар-Лаплас заңы. Қарапайым жүйелердің магнит өрісін есептеу. Лоренц күші. Магнит өрісіндегі зарядталған; бөлшектің қозғалысы. Холл эффекті. Ампер заңы. Магнит өрісіндегі тогы бар контур. Тогы бар рамкаға әсер етуші күш моменті. Магнит ағыны. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы. Тогы бар өткізгіштігі магнит өрісінде орын ауыстырғанда істелетін жүмыс.



1.3 Заттағы магнит өрісі.

Магнетиктер. Магнетиктердің түрлері. Диамагнетиктер. Парамагнетиктері Ферромагнетиктер. Магниттік гистерезис. Кюри температурасы. Екі ортаның шекарасындағы шекаралық шарттар. Заттағы магнит өрісі үшін толық ток заңы.



1.4 Электромагниттік индукция құбылысы

Электромагнитгік индукцияньщ негізгі заңы. Ленц ережесі. Өзара индукция және өздік индукция құбылыстары. Шексіз ұзын соленоидтың индуктивтігі. Өзара индукция коэффициенті.Тоқтың магниттік энергиясы. Магнит өрісінің энергиясының тығыздығы.


2 Физикалық оптика
2.1 Изотроптық ортада жарықтың таралуы

Диэлектриктерде жарықтың таралуы

Монохромат толқындар. Дисперсия. Нормаль дисперсия. Аномаль дисперсия. Шарықтың шашырауы. Толқындық пакеттің таралуы. Дененің түске боялуы.

Диэлектриктердің арасындағы шекарадағы жарықтың шағылуы және сынуы

Френель формулалары. Шекаралық шарттар. Жарықтың шағылу жөне сыну кезіндегі Толқын жиілігінің тұрақтылығы. Түскен, шағылған және сынған сәуле жазықтығы. Түсу, шағылу және сыну бұрыштарының арасындағы қатынас. Жазық толқындардың өзара пепрпендикуляр екі сызықтық поляризацияларға жіктелуі. Электр өрісі кернеулігінің векторы. Е түсу жазықтығына перпендикуляр. Өріс векторларының перпендикуляр құраушылары үшін Френель формулалары. Е векторының түсу жазықтығында жатуы. Өріс векторларының параллель құраушылары үшін Френель формулалары. Брюстер құбылысы. Жарықтың шағылу және сыну кезіндегі толқындардың фазалар арасындағы қатынас. Поляризация дәрежесі. Жазық дисперсияның классикалық теориясы. Жарықтың жұтылуы. Жарықтың шашырауы.



2.2 Анизотроптық ортада жарықтың таралуы

Анизотроптық ортада жазық электромагниттік толқынның таралуы

Анизотроптық ортадағы жазық электромагниттік толқын. Гюйгенс қағидасы. Фазалық жылдамдықтың D векторы тербелісі мен толқынның таралу бағытына тәуелділігі. Френель тендеуі. Анизотроптық ортада сәулелердің жүру жолының мүмкін болатын толқындардың типтері. Сәулелік жылдамдықтың бағытқа тәуелділігі. Сәулелік жылдамдықтардың эллипсоиды. Сәулелік жылдамдықтардың эллипсоиды көмегімен сәуленің жүру жолын анализдеу. Оптикалық ось. Екі осьті және бір осьті кристалдар. Толқындық нормальдың эллипсоиды. Сәулелік бет.



Сәуленің қосарлана сынуы

Жай және ерекше сәулелер. Сәуленің қосарлана сынуының мағынасы. Оптикалық осьтің кристалл бетіне перпендикулярлығы. Оптикалық осьтің кристалл бетіне параллельдігі. Оптикалық осьтің кристалл бетіне көлбеулік бұрышпен орналасуы. Малюс заңы. Сәуленің косарлана сынуы кезіндегі поляризация. Поляроид. Поляризацияланған және қосарлана сындырушы призмалар. Николь призмасы. Полихроизм. Қосарлана сынуы кезіндегі поляризация.



Поляризация жазықтығының бұрылуы (айналуы)

Кристалл денелерде поляризация жазықтығының бұрылуы. Аморфты заттарда поляризация жазықтығының бұрылуы. Поляризация жазықтығы бұрылуының феноменологиялық теориясы. Оптикалық изомерия. Магнит өрісіндегі поляризация жазықтығының бұрылуы.



2.3 Абсолют қара дененің сәуле шығаруы (сәулеленуі)

Сәуле шығару (сәулелену) тығыздығы. Сәуле шығарудың тепе-теңдік тығыздығы Кирхгофтың бірінші заңы. Жұтқыштық қабілеті және энергетикалық жарқырау. Кирхгофтың екінші заңы. Абсолют қара дене. Тербеліс модасының концентрациясы. Рэлей-Джинс формуласы. Вин формуласы. Планк формуласы. Стефан-Больцман заңы. Виннің ығысу заңы. Элементар кванттық теория. Өздігінен және еріксіз ауысулар. Эйнштейн коэффициенттері.




3 Атомдық физика және спектроскопия

3.1 Көпэлектронды атомдар

Атомның электрондық қабықшаларының векторлық моделі. Электронның импульс (қозғалыс мөлшері) моменті және олардың таңдап алынған бағытқа проекциясы. Электронның спиндік механикалық және спиндік магниттік моменттері. Штерн және Герлах тәжірибелері. Магнитті - механикалық эффектілер. Эйнштейн және де Гааз тәжірибелері. Қозғалыс мөлшерінің толық магнит моментінің векторы. Байланыстың әртүрлі типтері. Спектрлік белгілену. Спектрлік сызықтардың жұқа құрылымы. Екі валентті электрондары бар атомдардың энергия деңгейлерінің сұлбасы. Сұрыптау ережесі. Кванттық сандар. Паули принципі. Электрондардың электрондық қабықшаларға таралуы. Спектрлердің рентгендік сипаттамалары. Мозли заңы. Рентгендік сәулелердің жұтылуы. Жұтылу спектрлері. Атом энергияларының рентгендік деңгейлер сұлбасы. Оже эффектісі. Спектрлік сызықтардың итенсивтілігі. Атомның қозған күйдегі орташа өмір сүру уақыты. Электрондық өтудің ықтималдылығы. Еріксіз сәуле шығару және оның қасиеті. Спектрлік сызықтардың ені. Табиғи ені. Доплерлік ені. Оптикалық күшейту және генерациялау (шығару) принциптері. Лазерлер. Инверсиялық орныққан орта. Лазерлік сәуле шығарудың қасиеттері. Лазерлердің негізгі типтері.

3.2 Молекула құрылысы және молекулярлық спектрлер

Молекуланың атомдардан құралуы. Химиялық байланыстардың әртүрлі типтері. Екі атомды молекулалар. Екі атомды молекулалардың потенциалдық қисықтары. Екі атомды молекулалардың энергетикалық күйлері. Айналмалы, тербелмелі және электрондық молекулалық спектрлер. Тербелмелі спектрдің айналмалы құрылымы және электрондық спектрдің айналмалы-тербелмелі құрылымы. Молекулярлық спектрлердің әртүрлі тармақтары және осы тармақтағы интенсивтіліктің таралуы. Молекуланың инерция моментін және диссоциация энергиясын анықтаудың спектроскопиялык әдістері. Франк-Кондон принципі. Екі атомды молекулалардың тұтас спектрлері. Диссоциациялануға дейінгі құбылыс. Молекулярлық спектрлердегі изотоптық эффектілер. Гармониялық және ангармониялық осцилляторлар жүйесіндегі тербелмелі релаксация процестері. Жарықтың комбинациялық шашырауы. Раман, Мандельштамм және Ландсберг еңбектері. Жарықтың комбинациялық шашырауы кезіндегі тербелмелі және айналмалы спектр. Комбинациялық шашырау спектрлеріндегі «қызыл және күлгін» құраушылары (компоненттері). Комбинациялық шашыраудың интенсивтілік сызықтарына температураның ықпалы. Сызықты емес процестер. Еріксіз комбинациялық шашырау. Активтік спектроскопия.

4 Электромагниттік теория өрісі

4.1 Максвелл теңдеулері

Максвелл теңдеулері-тәжірибелер қорытындысы. Үздіксіздік теңдеуі-зарядтың сақталу заңы. Максвелл теңдеулер жүйесінің микроөрістерге қолданылуы. Потенциалдар үшін Даламбер теңдеулері. Өрістің потенциалдары мен кернеуліктерінің байланысы. Электромагниттік өрістің колибрленулік инварианттылығы. Кешігу потенциалдары. Электродинамикадағы сақталу заңдары. Умов-Пойтинг векторы. Электромагниттік өрістің импульсінің векторының тығыздығы.



5 Кванттық механика

5.1 Шредингер теңдеуі және оның қарапайым қолданулары

Гамильтон операторы. Стационар күй және оның қасиеттері. Кванттық механикалық шамалардың уақыт бойынша өзгеруі. Қозғалыс интегралдары. Бірөлшемді тік бұрышты шексіз терең потендиалдық шұңқыр. Тереңдігі шектелген потенциалдық шұңқыр. Кванттық механикадағы үздіксіздік теңдеуі. Сызықтық гармоникалық осициллятор. Микробөлшектердің потенциалдық тосқауыл арқылы өтуі.



6 Конденсирленген күй физикасы

6.1 Қатты дененің құрылысы мен симметриясы.

Кристал құрылысын макроскопиялық және микроскопиялық талдау. Миллер индекстері. Негізгі трансляциялау және нүктелік симметрия. Бравэ торы. Кристалдық класстар. Кеңістіктік топтық симметрия. Базис. Негізгі кристалдық құрылымдар. Кристалдық симметриясын математикалық сипаттау. Кристалда рентген сәулелерінің шашырауы. Брэгг заңы. Кристалдық тордағы рентген толқындарының шашырауы. Кері тор және оның қасиеттері. Шашыраудың құрылымдық және атомдық факторлары.

Кристалл ақаулары. Ақауларды класификациялау. Нүктелік ақау: меншікті ақау, қоспалық ақау. Өлшемді ақау-дислокация. Көлемдік ақау. Кристалл беті.

6.2 Металдағы электрондық газ.

Электр өткізгіштіктің классикалық теориясы. Еркін электрондар. Электрондардың шашырауы, релаксация уақыты. Еркін электрондардың кванттық теориясы. Күй тығыздығы. Ферми-Дирак таралуы. Ферми деңгейі. Электрондардың шашырау механизмі. Металдардың электр өткізгіштігі, Матиссен ережесі. Электрондық газдың жылу сыйымдылығы мен жылу өткізгіштігі.

Электр өткізгіштіктің классикалық теориясы. Кристалдағы электрон күйлері. Электрон - кристалдың периодты өрісінде. Бір электронды жуықтай есептеу. Толқындық Блок функциясы. Бриллюэн зонасы. Электрондардың энергиялық спектрінің қасиеттері, энергиялық зоналар. Электронның толқындық векторы, импульсі, жылдамдығы. Әсерлік масса. Энергиялық зонадағы күй саны мен тығыздығы. «Бос» тор моделіндегі энергиялық зоналар. Еркін деуге жақын электрондық жуықтау. Бриллюэн зонасы шекарасындағы энергиялық спектрдің сипаты. Қатты байланысты электрондық жуықтау. Көп электрондық эффектілер.

Шала өткізгіштің зоналық құрылысы. Кубтық шала өткізгіштер. Кубтық шала өткізгіштердегі Бриллюэн зонасы. Кубтық шала өткізгіштердегі энергиялық зоналардың схемасын жасау. Зонаның экстремум шекарасындағы энергиялық спектрдің сипатамасы Шала өткізгіштегі электрондар мен кемтіктердің әсерлік массасы.

Шала өткізгіштегі электрондар мен кемтіктердің статистикасы. Шала өткізгіштегі азғындалған және азғындалмаған күйлер. Ферми деңгейі, электрондар мен кемтіктердің концентрациясы. Меншікті шала өткізгіш, еркін заряд тасымалдаушылардың меншікті концентрациясы. Тиым салынған зонадағы қоспа деңгейлер, донорлар, акцепторлар. Локальдық деңгейлерді толтыру статистикасы. Электронейтральдық теңдеуі.



6.3 Қатты денені классификациялау.

Байланыс энергиясы. Химиялық байланыс түрлері. Металлдық, коваленттік, иондық, молекулалық кристалдар. Энергиялық зоналардын сипаттамалары, электрондық тығыздықтың таралуы. Атом аралық өзара әсерлесу. Иондық, коваленттік атом радиусы. Энергиялық зоналарды толтыру сипаттамасы. Диэлектриктер, шалаөткізгіштер, металлдар.



6.4 Кристалдық тор тербелісі. Адиабаталық жуықтау. Кристалдық тордың гармониялық тербелісі. Кристалдық тордың тербеліс спектрі. Акустикалық және оптикалық тербеліс тармақтары. Фонондар. Фонондардың энергиясы мен импульсі. Фонондар статистикасы. Фонондардың күй тығыздығы. Кристалдық тордың жылу сиымдылығы, Дебай температурасы. Кристалдық тор тербелісінің ангормонизмі. Қатты дененің жылулық ұлғайуы.

6.5 Электрон-фонондық өзара әсерлесу. Полярондар. Фредлих полярондары. Жарықтың кристалдық тормен әсерлесуі поляритондар. Диэлектриктер, металдар, шала өткізгіштердің оптикалық қасиеттері. Электрондардың беттік күйлері. Кішірейген аз өлшемді құрылымдардағы электрондардың күйі.

Кафедра меңгерушісі К.Н. Балабеков




©stom.tilimen.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет