Бакалавриат
2025/2026
Основы современной физики: Квантовая микрофизика
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Кто читает:
Факультет физики
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
3-й курс, 1, 2 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
64
Программа дисциплины
Аннотация
В курсе «Основы современной физики: Квантовая микрофизика» изучается круг физических явлений, связанных с микромиром и обусловленных процессами, происходящими внутри молекул, атомов, ядер и элементарных частиц. С использованием аппарата квантовой механики определяются состояния и энергетические спектры простейших водородоподобных и сложных атомов, ядер и элементарных частиц, различные процессы распада и синтеза ядер и частиц, принцип работы ядерного реактора. Рассмотрены также магнитные свойства микрочастиц, эффект Зеемана, туннельный эффект, принцип Паули, обменное взаимодействие. Обсуждаются кварковая структура адронов, сильное и слабое взаимодействия, законы сохранения и внутренние квантовые числа элементарных частиц, свойства лептонов.
Цель освоения дисциплины
- В ходе курса рассматриваются корпускулярные свойства электромагнитных волн, законы излучения абсолютно черного тела и принцип работы лазера, строение и характеристики молекул, атомных ядер и элементарных частиц, различные процессы распада и синтеза ядер и частиц, принцип работы ядерного реактора.
Планируемые результаты обучения
- Знать круг физических явлений, связанных с микромиром и обусловленных процессами, происходящими внутри молекул, атомов, ядер и элементарных частиц
- Знать различные процессы распада и синтеза ядер и частиц
- Обсудить кварковую структуру адронов, сильное и слабое взаимодействия, законы сохранения и внутренние квантовые числа элементарных частиц, свойства лептонов
Содержание учебной дисциплины
- Корпускулярные свойства электромагнитных волн. (Лекция 1).
- Волновые свойства частиц. (Лекция 2)
- Формализм нерелятивистской квантовой механики. (Лекция 3).
- Потенциальные ямы и барьеры. (Лекция 4
- Движение в центральном поле. Молекулы. (Лекция 5).
- Водородоподобные атомы. (Лекция 6)
- Тождественность частиц. Обменное взаимодействие. Сложные атомы. Спин-орбитальное взаимодействие. (Лекция 7)
- Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана. Излучение, правила отбора. ЭПР и ЯМР. (Лекция 8)
- Строение и свойства ядер (Лекции 9, 10)
- Радиоактивность. Альфа, бета, гамма распады, спонтанное деление ядер (Лекции 11,12)
- Ядерные реакции. Оценка сечений (Лекции 13, 14)
- Фундаментальные взаимодействия и частицы. Элементарные частицы. (Лекции 15, 16)
Элементы контроля
- экзаменИтоговый контроль - экзамен. Проводится устно. Студенты отвечают по билетам, содержащим теоретические вопросы (2) и задачи (2) по темам 1 и 2 заданий, затем проводится опрос по всей программе
- Контрольная работадве контрольные работы по темам домашних заданий,. Каждое домашнее задание должно быть оформлено в отдельной тетради. Контрольная работа включает письменное решение 3-4 задач по темам пройденного материала в течение 2 академических часов. Оценка за каждое задание выставляется по результатам контрольной работы и его проверки.э
- Домашнее заданиеТекущий контроль предусматривает выполнение двух домашних заданий (8-10 задач по каждой теме). Каждое домашнее задание должно быть оформлено в отдельной тетради.
Промежуточная аттестация
- 2025/2026 2nd module0.2 * Домашнее задание + 0.2 * Контрольная работа + 0.6 * экзамен
