daugavpils universitātes studiju programmu pašnovērtējuma

Kursa nosaukums Vispārīgā fizika: mikropasaules fizika
Kursa līmenis (1,2,3,4,5,6,7,P) 4
Kredītpunkti 5
Apjoms (akadēmisko kontaktstundu skaits semestrī) 80
Zinātnes nozare Fizika
Zinātnes apakšnozare atomfizika
Kursa autori (vārds uzvārds, struktūrvienība, amats)
Amandis Podiņš, Dr.fiz., docents
Priekšzināšanas (kursa nosaukums, programmas daļa, kurā kurss jāapgūst)
Kursa anotācija:
Šajā kursā ietverti jautājumi par atomu un molekulu uzbūvi, fizikālām īpašībām, galvenajām pētīšanas
metodēm, teorētiskajiem modeļiem, kā arī mūsdienu priekšstati par vielas uzbūvi: kvantu mehānikas pamati,
kvantu efekti cietās vielās; atoma kodola fizika; kodolreakcijas un elementārdaļiņu fizika. Jāmāk praktiski
pielietot iegūtās zināšanas, risinot uzdevumus, veicot laboratorijas darbus un uzstājoties semināros
Kursa plāns:
Teorētiskā daļa
1. Ievads
Atoma un kodolfizikas attīstības vēsture.
2. Rezerforda-Bora atoma modelis
Rezerforda eksperiments -daļiņu izkliedē. Atoma nukleārais modelis. Rezerforda formula -daļiņu izkliedei uz kodoliem.
Ūdeņraža atoma spektrālās sērijas. Bora postulāti. Bora teorija ūdeņražveidīgajiem joņiem. Franka-Herca eksperiments. Bora
teorijas salīdzinājums ar eksperimentu. Atbilstības princips. Bora teorijas grūtības.
3. Mūsdienu priekšstati par atoma uzbūvi
Gaismas un daļiņu korpuskulāri-viļņējādā daba. De Brojī viļņi. Elektronu difrakcija. Heizenberga nenoteiktības relācija.
Mikroobjektu īpatnības. Kvantu mehānikas pamati. Šrēdingera vienādojums. Viļņu funkcija un tās fizikālā jēga. Kvantu
mehānikas un Bora teorijas salīdzinājums ūdeņraža atomam. Šterna-Gerlaha eksperiments. Elektrona spina mehāniskais un
magnētiskais moments. Bora magnetons. Pauli princips. Elektronu čaulas un čaulu uzbūve Mendeļejeva periodiskās sistēmas
elementiem. Rentgenstari. Raksturīgais starojums. Mozlija likums. Molekulu uzbūve. Jēdziens par ķīmisko saiti un valenci.
Molekulārie spektri. Vispārīgais spektru raksturojums. Līniju un nepārtrauktie spektri. Kombinatīvā gaismas izkliede.
Luminiscence. Stoksa likums. Spontānais un inducētais starojums. Kombinatīvā gaismas izkliede. Luminiscence. Stoksa likums.
Spontānais un inducētais starojums. Kvantu ģeneratori un to pielietojumi.
4. Kvantu efekti cietās vielās
Zonu veidošanās kristālos. Valentā, vadāmības un aizliegtā zonā. Elektronu gāze. Elektronu efektīvā masa. Fermī līmenis. Metālu
un pusvadītāju vadāmība. n-p pāreja.
Kvantu efekti pie zemām temperatūrām. Supravadāmība. Elektronu gāze, elektronu gāzes siltumietilpība. Fononi. Cietu vielu
siltumvadāmība.
5. Atoma kodola fizika
Kodola uzbūve, nukloni. Kodola masa un lādiņš. Izotopi, izobāri, izotoni.
Masspektrometrija. Kodolspēki, to īpašības. Kodola saites enerģija, masas defekts. Kodola piliena un čaulu modeļi. Dabīgā
radioaktivitāte. Radioaktīvās sabrukšanas likums.
- sabrukšana, - starojuma īpatnības. - sabrukšana. Neitrīno. - starojums. Radioaktīvās saimes. Nobīdes likumi. Radioaktīvo
izotopu pielietojumi. Elementārdaļiņu reģistrācija metodes. Lādētu daļiņu paātrinātāji.
6. Kodolreakcijas
Kodolreakciju raksturojums, to enerģija. Reakcijas efektīvais šķērsgriezums. Starpkodols. Tiešās reakcijas. Reakcijas ar -
daļiņām, protoniem, - kvantiem. Mākslīgā radioaktivitāte. Reakcijas ar neitroniem. Transurāna elementi. Smago kodolu
dalīšanās reakcijas. Urāna kodola dalīšanās reakcija. Vadāmās un nevadāmās ķēdes dalīšanās reakcijas. Pavairošanas koeficients.
Kodolreaktori, kodolenerģētika. Kodoltermiskās reakcijas, izmantošanas perspektīvas.
7. Elementārdaļiņas
Vispārīgas ziņas par elementārdaļiņām, to klasifikācija. Fundamentālie spēki.
Fotoni, leptoni, hadroni. Daļiņas un antidaļiņas. Hadronu uzbūve. Kvarki un gluoni.
1. Spektroskopija.
Praktiskā daļa