Программа вступительного экзамена физика



страница2/4
Дата09.05.2016
Размер0.71 Mb.
1   2   3   4

Рекомендуемая литература

  1. Н.Н.Боголюбов, Д.В.Ширков "Введение в теорию квантованных полей", М., Наука, 1984 г.

  2. Н.Н.Боголюбов, Д.В.Ширков "Квантовые поля", М., Наука, 1993 г.

  3. С.Вейнберг "Квантовая теория поля", т. 1-3, М., Мир, 2001 г.

  4. К.Ициксон, Ж.-Б.Зюбер " Квантовая теория поля", т. 1-2, М., Мир, 1984 г.

  5. М.Пескин, Д.Шрёдер "Введение в квантовую теорию поля", Ижевск, Изд. Удмуртского университета, 2001 г.

  6. А.А.Славнов, Л.Д.Фаддеев "Введение в квантовую теорию калибровочных полей", М., Наука, 1988 г.

  7. М.Б.Волошин, К.А.Тер-Мартиросян "Теория калибровочных взаимодействий элементарных частиц", М., Энергоатомиздат, 1984 г.

  8. Ф.Индурайн "Квантовая хромодинамика", М., Мир, 1986 г.

  9. П.Коллинз, Э.Сквайрс "Полюса Редже в физике частиц", М., Мир, 1971 г.

  10. Л.Б.Окунь "Лептоны и кварки", М., Наука, 1990 г.

  11. К.Хуанг "Кварки, лептоны и калибровочные поля", М., Мир, 1985 г.

  12. А.Н.Васильев "Функциональные методы в квантовой теории поля и статистике", Л., Изд. ЛГУ, 1976 г.

  13. Дж.Коллинз "Перенормировка", М., Мир, 1983 г.

  14. А.Н.Васильев "Квантовополевая ренормгруппа в теории критического поведения и стохастической динамике", СПб., Изд. ПИЯФ, 1998 г.

  15. В.Д. Ляховский, А.А. Болохов "Группы симметрии и элементарные частицы", Л., Изд. ЛГУ, 1983 г.

  16. Ю.В. Новожилов "Введение в теорию элементарных частиц", М., Наука, 1972 г.

  17. В.А. Рубаков. Классические калибровочные поля. Бозонные теории. М., УРСС, 2005.

  18. В.А. Рубаков. Классические калибровочные поля. Теории с фермионами. Некоммутативные теории. М., УРСС, 2005.


Раздел 4. Радиофизика

Блок общих вопросов

  1. Малые колебания системы материальных точек. Свободные колебания Затухающие колебания.

  1. Вынужденные колебания. Явление резонанса.

  1. Теорема Гаусса и теорема Стокса и их применение к вычислению электрических магнитных полей простейших источников.

  2. Система уравнений Максвелла (в интегральной и дифференциальной формах). Условия на границе раздела двух сред.

  3. Выражения для напряженности электрического и индукции магнитного полей через скалярный и векторный потенциалы. Калибровочная инвариантность.

  4. Уравнение непрерывности (закон сохранения заряда) в дифференциальной и интегральной формах.

  5. Волновое уравнение для электромагнитного поля в вакууме. Плоские монохроматические волны и их свойства. Поляризация электромагнитных волн.

  6. Распространения света в веществе: дисперсия, фазовая и групповая скорости комплексный показатель- преломления.

  7. Дифракция электромагнитных волн (приближения Гюйгенса-Френеля и Фраунгофера).

  1. Физические величины и операторы в квантовой механике.

  1. Состояние квантовой системы, чистое, смешанное. Волновая функция. Статистический оператор.

  2. Оператор момента количества движения. Орбитальный, спиновый и полный моменты. Магнитный момент электрона.

  3. Тождественные квантовые частицы. Принцип Паули, его точная и приближенная формулировки.

  4. Частица в центральном поле. Особенности энергетического спектра частицы в кулоновском поле. Спектры атома водорода и щелочных металлов.

  5. Типы сил связи в кристаллах: ионные, ковалентные, ван дер Ваальсовы. Понятие об атомных и молекулярных орбиталях, гибридизация атомных орбиталей.

Блок вопросов по физике волновых процессов

  1. Прохождение сигнала через линейные системы - спектральный и временной методы.

  2. Физическая осуществимость линейных систем.

  3. Устойчивость линейных систем.

  4. Дискретизация сигналов. Теорема отсчетов.

  5. Выделение сигналов из шумов. Критерии построения оптимальных фильтров.

  6. Нелинейные системы второго порядка. Фазовые траектории и типы особых точек.

  1. Отражение и преломление плоских электромагнитных волн на плоской границе раздела двух изотропных сред. Приближенные граничные условия Леонтовича. Скин-эффект.

  2. Распространение волновых пучков (параболическое уравнение, волновой параметр, гауссовы пучки).

  3. Векторы Герца. Поле электрического диполя в свободном пространстве. Дальняя и ближняя зоны. Переходные процессы.

  1. Классификация импедансов физически осуществимых структур.

  2. Концепция Введенского.

  3. Поле вертикального диполя, расположенного в вакууме на границе с неоднородным по глубине полупространством (качественная картина).

  4. Хаотический экран. Характерный масштаб изменения пространственной функции корреляции поля за экраном при падении на него плоской волны в случаях мелкомасштабных и крупномасштабных неоднородностей на экране.

  5. Теорема ван-Циттерта - Цернике и примеры ее применения. Применимость модели 5-коррелированного источника.

  6. Борновское приближение в задаче рассеяния волн в случайно-неоднородных средах. Границы его применимости.

  7. Метод геометрической оптики в задаче рассеяния волн в случайно-неоднородных средах.

  8. Распространение волнового пакета в частотно диспергирующей среде. Первое и второе приближения теории дисперсии.

  9. Формирование и эволюция ударной волны в среде без диссипации и дисперсии.

  10. Влияние слабой нелинейности и диссипации на волновые процессы. Уравнение Бюргерса.

  11. Влияние слабой нелинейности и дисперсии на волновые процессы. Уравнение Кортевега - де Фриза.

Блок вопросов по квантовым магнитным явлениям

  1. Магнитные дипольные моменты ядра и электрона, электрический квадрупольный момент ядра. Спиновые системы. Вектор макроскопической намагниченности. Поведение вектора макроскопической намагниченности в постоянном магнитном поле. Воздействие переменного магнитного поля на спиновую систему.

  2. Уравнение Блоха. Уравнение Блоха во вращающейся системе координат. Динамическая магнитная восприимчивость и ее компоненты. Анализ стационарного решения уравнения Блоха (форма, интенсивность и ширина спектральной линии). Эффективное магнитное поле, действующее по вращающейся системе координат.

  3. Действие радиоимпульса на вектор макроскопической намагниченности.

  4. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Уровни энергии. Частоты переходов. Интенсивность сигналов ЯМР.

  5. Ядерная магнитная релаксация. Основные представления о релаксационных процессах. Вероятность релаксационных переходов и скорость релаксации в ядерном магнитном резонансе. ЯМР-релаксация при наличии быстрого движения.

  6. Механизмы ядерной магнитной релаксации.

  7. ЯМР в жидкостях. Специфика сигналов ЯМР в жидкостях. Интенсивность, ширина и форма линии, времена релаксации. Экранирование ядер электронной оболочкой. Учет косвенных спин-спиновых взаимодействий.

  8. Ядерный магнитный резонанс в твердых телах. Спектры ЯМР с учетом прямых магнитных диполь-дипольных взаимодействий. Второй момент линии в кристаллах с жесткой решеткой и его изменения при наличии подвижности отдельных ядер или групп ядер.

8. Квадрупольные взаимодействия и их влияние на спектры ЯМР поли- и монокристаллов. Методики определения тензора градиентов электрического поля по спектрам ЯМР.

9. ЯМР высокого разрешения в твердых телах. Вращение под магическим углом. Примеры импульсных последовательностей.



  1. Основные особенности ЯМР в магнитоупорядоченных веществах: локальные магнитные поля на ядрах, явление усиления радиочастотного поля. Модели коэффициента усиления в доменах и доменных границах, мембранная модель.

12. Ядерный магнитный резонанс в слабых полях. Применения ЯМР в слабых магнитных полях.

  1. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Электронный парамагнетизм, классы объектов, изучаемых методом ЭПР.

  2. Ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР). Ядерный электрический квадрупольный момент и его взаимодействие с градиентом напряженности электрического поля. Энергетические уровни, определяемые квадрупольными взаимодействиями, и их изменения под действием внешних электрических и магнитных полей.

  3. Измерение времен ядерной магнитной релаксации. Диффузное затухание сигналов спинового эха и измерение коэффициентов самодиффузии. Применение импульсных градиентов магнитного поля для изучения медленной диффузии.

  4. Квантовое усиление электромагнитных колебаний.

  5. Квантовые генераторы. Квантовые усилители.

Литература к блоку вопросов по физике волновых процессов

  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М., Наука, 1982.

  2. М.И.Рабинович, Д.И.Трубецков. Введение в теорию колебаний и волн. М. Наука, 1984.

  3. З.Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. - М.: Наука, 1979.

4. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М. Радио и связь, 1994.

  1. Вайнштейн Л.А. "Электромагнитные волны". М., Радио и связь, 1988.

  2. Каценеленбаум Б.З. "Высокочастотная электродинамика". М., Наука, 1966.

  3. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. М., Наука, 1973.

  4. Левин Л. Теория волноводов. Методы решения волноводных задач. М., Радио и связь, 1981.

  5. Жевелев В.В., Козина О.Г. Цифровая обработка сигналов.- СПбГУ. 1998.




  1. Дж.Уизем. Линейные и нелинейные волны. М. Мир. 1974.

  2. В.И.Карпман. Нелинейные волны в диспергирующих средах. М. Наука, 1973.

  3. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Гидродинамика. М. Наука, 1986.

  4. Макаров Г.И., Новиков В.В., Рыбачек СТ. Распространение электромагнитных волн над земной поверхностью. - М.: Наука, 1991.

  5. Макаров Г.И., Новиков В.В., Рыбачек СТ. Распространение радиоволн в волноводном канале Земля-ионосфера и в ионосфере. - М.: Наука, 1993.

  6. СМ.Рытов. Ю.А.Кравцов, В.И.Татарский. Введение в статистическую радиофизику. Т.2. Случайные поля. Москва. Наука, 1978.

  7. СМ.Рытов. Введение в статистическую радиофизику. Т.1. Случайные процессы. Москва, Наука, 1976.

  8. В.И.Татарский. Распространение волн в турбулентной атмосфере. Москва, Наука, 1967.


Литература к блоку вопросов по квантовым магнитным явлениям

  1. Квантовая радиофизика. Магнитный резонанс и его приложения. Под ред. Чижика В.И., СПб, СПбГУ, 2009. 700 стр.

  2. А. Абрагам "Ядерный магнетизм". ИЛ. 1963 г.

  3. Ч.Сликтер "Основы теории магнитного резонанса", "Мир", М., 1981 г.

  4. Физические основы квантовой радиофизики. Учебное пособие под редакцией П.М.Бородина и Л.Н.Лабзовского, изд. ЛГУ. 1985 г.

  5. В.И. Чижик. Ядерная магнитная релаксация. Учебное пособие. 2-е изд. СПбГУ, 2001.385 с.

  6. Дж. Уо. Новые методы ЯМР в твердых телах. М., Мир, 1978

  7. А.Г.Лундин,, Э.С.Федин. ЯМР спектроскопия. Наука, 1986 г

  8. Бородин П.М., Мельников А.В., Морозов А.А., Чернышев Ю.С. "Ядерный магнитный резонанс в земном поле", Л., ЛГУ, 1967 г.

  9. А.А. Вашман, И.С. Пронин. Ядерная магнитная релаксационная спектроскопия. М., 1986 г.

  10. В.С.Г речишкин: Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах. М., Наука, 1973.

  11. С.А. Альтшулер, В.М. Козырев. Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп. М. 1963.

  12. А. Сигмен. Мазеры. М., Мир. 1966.

  13. Г.М. Страховский, А.В. Успенский. Основы квантовой электроники. М., Высш. школа. 1979 г.


Раздел 5. Оптика


  1. Основные фотометрические величины и единицы их измерения (энергетические, световые и фотонные).

  2. Излучение абсолютно-черного тела. Формула Планка в различных координатах и выводы из нее. Излучения реальных тел.

  3. Интерференция двух монохроматических волн. Пространственная и временная когерентность.

  4. Двухлучевые интерферометры. Основные идеи Фурье-спектроскопии.

  5. Многолучевая интерферометрия. Интерферометр Фабри - Перро.

  6. Основные принципы голографии.

  7. Общая схема и основные характеристики классического спектрального прибора: дисперсия, разрешающая сила, нормальная ширина щели.

  8. Калибровки спектральной чувствительности спектральных приборов в относительных единицах.

  9. Фотодетекторы для близкой ИК, видимой, УФ и вакуумной УФ областей спектра.

  10. Квантовомеханическое описание атома водорода. Квантовые числа и энергии стационарных состояний.

  11. Векторная схема сложения угловых моментов при L-S связи. Спектры атомов и ионов с одним валентным электроном.

  12. Сверхтонкая структура спектральных линий.

  13. Расщепление линий в магнитном поле: эффект Зеемана и Пашена - Бака.

  14. Линейный и квадратичный эффект Штарка.

  15. Естественная ширина линии. Доплеровское уширение. Уширение, вызванное взаимодействием с частицами.

  16. Вероятности оптических переходов (коэффициенты Эйнштейна, сила осцилляторов) и связь между ними.

  17. Вращательные, колебательно-вращательные, электронно-колебательно- вращательные и сплошные спектры двухатомных молекул. Линия, ветвь, полоса, система полос, континуум.

Специальная часть

  1. Люминесценция и ее основные законы.

  2. Влияние среды и межмолекулярных взаимодействий на оптические спектры молекул.

  3. Межмолекулярный перенос энергии. Комплексы с переносом заряда и их проявление в спектрах.

  4. Основные законы фотохимии. Первичные и вторичные фотопроцессы в газовой фазе. Абсолютные квантовые выходы фотораспада и образования фотопродуктов.

  5. Элементарные процессы фотоионизации и их характеристики.

  6. Молекулярная фотоэлектронная спектроскопия.

  7. Описание состояний атомной системы, матрица плотности.

  8. Явления пересечения уровней и антипересечения.

  9. Магнитный резонанс, зависимость формы сигнала от мощности радиочастотного поля.

  10. Магнитометры на атомных полях. Стандарты частоты.

  11. Взаимодействие двухуровневой газовой среды с монохроматическим световым полем.

  12. Взаимодействие монохроматической волны с трехуровневой газовой средой.

  13. Нестационарные эффекты: оптическая нутация, затухание свободной индукции, световое эхо.

  14. Определение лэмбовского и изотопического сдвигов, СТС, фундаментальных констант методами лазерной спектроскопии.

  15. Типы молекулярных спектров. Приближение Борна-Оппенгеймера.

  16. Явление комбинационного рассеяния света.

  17. Вращательные спектры двухатомных молекул. Интенсивности во вращательных спектрах поглощения.

  18. Гармонический и ангармонический осцилляторы.

  19. Колебательные и колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул. Обертоны.

  20. Колебания многоатомных молекул. Нормальные колебания.

  21. Колебательно-вращательные спектры линейных молекул.

  22. Принцип Франка-Кондона. Диаграммы Фортра.

  23. Точность и чувствительность фотометрических измерений. Абсолютные измерения фотометрических величин путем сравнения с излучением эталонных источников. Калибровка источников излучения в абсолютных и относительных единицах.

  24. Голографическая интерферометрия.

  25. Спин-орбитальное взаимодействие и спин электрона. Тонкая структура спектральных линий водородоподобных атомов и ионов.

  26. Уравнение Шредингера для атома водорода.

  27. Спектры атомов и ионов с двумя валентными электронами.

  28. Сечения, константы скорости и вероятности элементарных процессов.

  29. Типы межмолекулярных взаимодействий (обменные, прямые электростатические и поляризационные).

  30. Описание столкновительных процессов с помощью кривых и поверхностей потенциальной энергии.

  31. Неадиабатические процессы. Вероятность неадиабатического перехода.

  32. Обмен энергией при столкновении частиц. T – T, R – T, V – T и V – V обмен.

  33. Индуцированные столкновениями неадиабатические переходы.

  34. Возбуждение и дезактивация атомов при столкновениях. Оптические функции возбуждения спектральных линий.

  35. Газоразрядная плазма как объемный источник света. Роль реабсорбции и пленения излучения.

  36. Инверсно-заселенная среда как усилитель света. Методы создания инверсной заселенности.

  37. Основные типы оптических квантовых генераторов и их характеристики.

  38. Основы полуклассической теории взаимодействия лазерного излучения с веществом.


Литература


  1. Г. С. Ландсберг. Оптика. - 6-е изд., стереот. – М., Изд-во «Физматлит», 2010, 848 с.

  2. С. Э. Фриш. Оптические спектры атомов. - 2-е изд., испр. - СПб., Изд-во «Лань», 2010г., 656 с.

  3. Е. И. Бутиков. Оптика. - 3-е изд., доп. - СПб., Изд-во «Лань», 2012, 608 с.

  4. Л.Д. Ландау, У.М. Лифшиц, Квантовая механика, Нерелятивистская теория, Наука, Москва, 1989.

  5. Г.Герцберг, Спектры и строение двухатомных молекул, ИЛ, Москва, 1949.

  6. Г. Герцберг, Электронные спектры и строение многоатомных молекул, М., Мир, 1969.

  7. Г.Герцберг Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул М., ИЛ, 1949.

  8. М.А. Ельяшевич, Атомная и молекулярная спектроскопия, Эдиториал УРСС, 2001.

  9. Р.Хохштассер, Молекулярные аспекты симметрии, Мир, Москва, 1968.

  10. Дж. Гиршфельдер, Ч.Кертис, Р.Берд, Молекулярная теория газов и жидкостей, М., Изд-во иностр. лит., 1961.

  11. С. Глестон, Теоретическая химия, М., Изд-во иностр. лит., 1950.

  12. И.Г. Каплан, Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий, Наука, М., 1982, 311 с.

  13. В.Н. Кондратьев, Е.Е. Никитин, Кинетика и механизм газофазных реакций, М., Наука, 1974.

  14. Э.С. Медведев, В.И. Ошеров Теория безызлучательных переходов в многоатомных молекулах М., Наука, 1983.

  15. Е.Е.Никитин, Успехи химии 1974, Т.43, с.1905-1930.

  16. Дж.Калверт, Дж.Питтс, Фотохимия, М, Мир, 1968.

  17. О. Звелто. Принципы лазеров. 4-е изд. испр., изд-во «Лань», 2008, 720 стр.

  18. А.М.Правилов Фотопроцессы в молекулярных газах М., Энергоатомиздат, 1992.

  19. А.М.Правилов, Кинетика и механизмы газофазных процессов, Учебное пособие, СПбГУ, физический факультет, 2007.

  20. A.M. Pravilov, Radiometry in Modern Scientific Experiments, Springer Wien New York, 2011 (имеется в БАН РАН).


Раздел 6, Физика конденсированного состояния

Общие вопросы

  1. Законы сохранения импульса, момента импульса, энергии. Их связь с однородностью пространства.

  2. Малые колебания системы материальных точек. Свободные колебания. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Явление резонанса.

  3. Первое начало термодинамики. Термодинамическое и статистическое определение энтропии. Неравенство Клаузиуса. Второе начало термодинамики.

  4. Равновесие фаз. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клайперона-Клаузиуса.

  5. Фазовые переходы второго рода. Теория Ландау.

  6. Канонический ансамбль. Статистическое определение свободной энергии.

  7. Свободная энергия идеального газа. Уравнение состояния и химический потенциал идеального газа.

  8. Термодинамические потенциалы.

  9. Явления переноса: вязкость, диффузия, теплопроводность.

  10. Броуновское движение. Случайные блуждания и диффузия броуновских частиц. Случайная сила и уравнение Ланжевена. Уравнение Лиувилля.

  11. Основные свойства электронного газа в металлах в приближении свободных электронов. Распределение Ферми-Дирака. Поверхность Ферми.

  12. Система уравнений Максвелла для напряженности электрического и индукции магнитного полей в вакууме.

  13. Волновое уравнение для электромагнитного поля в вакууме. Плоские монохроматические волны. Поляризация электромагнитных волн.

  14. Распространение света в веществе: дисперсия, фазовая и групповая скорости, комплексный показатель преломления.

Специальный блок

  1. Основные типы химических связей в твердых телах. Ионные, ковалентные, металлические и молекулярные кристаллы. Понятие об атомных и молекулярных орбиталях. Гибридизация атомных орбиталей.

  2. Кристаллические структуры. Симметрия кристаллов и их классификация.

  3. Теорема Блоха и ее основные следствия. Волновая функция электронов в идеальных кристаллических структурах. Квазиволновой вектор и квазиимпульсы электронов в кристаллических решетках.

  4. Зонная модель твердого тела. Формирование энергетических зон и их заполнение электронами.

  1. Тепловые колебания кристаллических решеток. Нормальные координаты. Фононы и функция их распределения. Статистика Бозе-Эйнштейна. Температура Дебая.

  2. Квазичастицы в твердом теле (электроны, дырки, фононы, экситоны, поляроны и др.).

  3. Приближение независимых электронов. Метод самосогласованного поля. Уравнения Хартри-Фока.

  4. Дифракция рентгеновских лучей в кристаллических структурах и в жидкостях. Условия Брэгга. Формула Лауэ. Сфера Эвальда и способы ее построения.

  5. Энергетический спектр электронов в твердых телах и методы его исследования. Рентгеновская и фотоэлектронная спектроскопия.

  6. Зоны Бриллюэна и методы их построения.

  7. Электрические и магнитные свойства кристаллов. Диэлектрики, полупроводники, металлы.

  8. Основные представления о жидком состоянии вещества. Понятие ближнего порядка. Радиальная коррелятивная функция. Определение двухчастичной функции распределения с помощью рассеяния рентгеновых лучей.

  9. Приближение молекулярного (среднего) поля для электролитов (теория Дебая-Хюккеля) и для магнетиков (метод Вейсса).

  10. Жидкокристаллическое состояние. Нематики, смектики, холестерики.

Литература

  1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Физматлит, 2002

  2. Фриш С.Э., Тиморева А.В. Общий курс физики. Л.: Физматлит, 1962

  3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Статистическая физика. Ч. 1. Т. 5, М: Наука, 1976.

  4. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика. Статистическая физика. Ч. 2, Т. 9, М: Наука, 1976.

  5. Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика. М.: Наука, 1977.

  6. Китель Ч. Введение в физику твердого тела. 4-е издание. М: Наука, 1978.

  7. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. Т. I, П. М.: Мир, 1979.

  8. Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М.: Мир, 1974.

  9. Балеску Р. Равновесная и неравновесная статистическая механика. Т. 1, 2.М.:Мир, 1978.

  10. Крокстон К. Физика жидкого состояния. М.: Мир, 1978.

  11. Ф. Басани, Дж. Пастори-Парравичини. Электронные состояния и оптические переходы в твердых телах. Москва, Наука, 1982.

  12. А.Я. Шик, П.Г. Вакуева, С. Ф. Мусихин. Физика Низкоразмерных систем. СПб. Наука, 2001.

1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница