Семинары по курсу лекций «Атомная физика», который читается для студентов третьего курса физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 5 семестре.

Список всех тем лекций

Семинар 1. Формула Планка.
Информация о курсе Оценка масштабов в атомной физике О системе единиц в атомной физике и характерных значения в СГС Вывод формулы Планка Формула Рэлея-Джинса и ультрафиолетовая катастрофа Закон Вина Предположение Планка и вывод формулы Планка (продолжение) Закон Стефана-Больцмана Интегральные характеристики фотонов Положение частотного максимума и закон смещения Вина (Количество фотонов с энергией, превышающей заданную)

Семинар 2. Взаимодействие фотонов с веществом.
Основные процессы взаимодействия света с веществом Фотоэффект Комптон-эффект Связь энергии и импульса релятивистской частицы Вывод формулы для Комптон-эффекта Задача № 2.22 Формула для угла вылета электрона Условия обратного рассеяния Задача № 2.35 Невозможность поглощения фотона свободным электроном Замечание о рассеянии на движущемся электроне Рассеяние фотона на протоне Волна де Бройля (Связь импульса и кинетической энергии) Задача № 3.5 (Электронный микроскоп)

Семинар 3. Соотношение неопределенностей, модели строения атома.
Повторение прошлого семинара Волновой пакет как способ описания реальных частиц (групповая и фазовая скорости) Соотношение неопределенностей Гейзенберга Оценка минимальной энергии гармонического осциллятора Оценка энергии первой орбиты в модели Бора Задача №3.30 Задача №3.35 Модели атома Модель Томпсона Опыт Резерфорда Планетарная модель Модель Бора Линии энергетических уровней атома водорода Задача №5.10 Релятивистские поправки Изотопический сдвиг (учет изотопического сдвига)

Семинар 4. Основные понятия квантовой механики.
Волновая функция Наблюдаемые Разложение волновой функции по полному набору Коммутатор двух операторов Основные операторы в квантовой механике Уравнение Шредингера и представления операторов (координатное, импульсное) Поиск собственных функций и собственных значений операторов Вырождение квантовых состояний Собственные состояния оператора углового момента Коммутаторы основных операторов Средние значения операторов и их дисперсии

Семинар 5. Средние значения операторов и потенциальные ямы.
Задача № 6.2 (Средние значения кинетической и потенциальной энергии в основном состоянии ГО) Задание № 1.16 (Среднее значение оператора квадрата полного момента количества движения)  Бесконечно глубокая потенциальная яма Потенциальная яма конечной высоты

Семинар 6. Решение уравнения Шредингера для случая частицы в потенциальной яме.
Симметричная потенциальная яма высоты V Асимметричная потенциальная яма Задача № 7.14 Двумерная потенциальная яма, вырождение уровней Трехмерная потенциальная яма Гармонический осциллятор (Средние значение ГО и дисперсии в произвольном состоянии ) Задача № 7.28 (Средние значения в произвольном состоянии ГО) Вырождение

Семинар 7. Туннельный эффект.
Плотность тока вероятности и уравнение непрерывности Рассеяние частицы на потенциальной ступеньке Рассеяние частицы на потенциальном барьере Полуклассическое приближение Разрешающая способность электронного микроскопа

Семинар 8. Стационарные и нестационарные состояния.
Нестационарное уравнение Шредингера Теорема Эренфеста Среднее и дисперсия координаты в нестационарном состоянии ГО Среднее значение энергии в нестационарном состоянии ГО Задача №1

Семинар 9. Движение в центрально-симметричном поле.
Уравнение Шредингера в центрально-симметричном поле Задача №1 Задача № 9.12 Атом водорода Несколько устных задач Радиальная часть волновой функции Плотность вероятности для ВФ атома водорода Средние и дисперсии для атома водорода

Семинар 10. Спин электрона.
Плотность вероятности для атома водорода Задача №9.26 Спин Формула Дирака Кратность вырождения Теория возмущений Вывод формулы Дирака с помощью теории возмущений

Семинар 11. Многоэлектронная система.
Атом гелия, принцип тождественности Паули Поправки энергии к основному состоянию атома гелия Термы Электронная конфигурация Многоэлектронный атом

Семинар 12. Термы.
Рентгеновское излучение Задача №1 Закон Мозли Иерархия взаимодействий Термы, сложение моментов Конфигурация np6 Энергия терма

Семинар 13. Тонкое и сверхтонкое расщепление.
Полный механический момент, опыт Франка - Герца Приближение jj-связи Правило интервалов Ланде Сверхтонкое расщепление

Семинар 14. Правила отбора.
Гамильтониан системы "атом + поле" Дипольное приближение Задача №1 Правила отбора для одноэлектронного атома Переходы в атоме водорода Переходы в атоме натрия Правила отбора для многоэлектронного атома Задача №2 Задача №3 Задача №4 Задача №5

Семинар 15. Атом в магнитном поле.
Гамильтониан атома в магнитном поле Критическое поле Случай сильного поля Случай слабого поля Фактор Ланде

Семинар 16. Атом в магнитном поле (продолжение).
Повторение прошлого семинара Расщепление уровней в слабом магнитном поле Расщепление уровней в случае синглетных термов Опыт Штерна - Герлаха

Семинар 17. Молекула.
Гамильтониан двухатомной молекулы Адиабатическое приближение Ион молекулы водорода Молекула водорода Задача Гайтлера - Лондона и ЛКАО Систематизация электронных состояний молекулы Основной терм атома кислорода Уравнение Шредингера для ядерной подсистемы Задача №1 Особенности колебательного спектра Правила отбора для молекул