• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2020/2021

Основы современной физики: атомная и ядерная физика

Статус: Курс обязательный (Физика)
Направление: 03.03.02. Физика
Кто читает: Факультет физики
Когда читается: 3-й курс, 1 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Язык: русский
Кредиты: 2

Программа дисциплины

Аннотация

Курс «Основы современной физики: Атомная и ядерная физика» изучает круг физических явлений, связанных с микромиром – явления, происходящие внутри молекул, атомов, ядер атомов и частиц. Эти явления лежат в области, описываемой квантовой физикой и физикой высоких энергий, из-за чего часто кажутся необычными. Изучение этих явлений позволяет получить экспериментальные подтверждения современных теорий (квантовой физики, квантовой электродинамики, физики частиц) и лучше понять, как устроен наш мир. В ходе курса изучаются вопросы устройства атомов, взаимодействия атомов и молекул с излучением, устройство ядра атома и различные процессы распадов и синтеза, обсуждаются экспериментальные методы получения и обнаружения частиц.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • • Получение студентами современных знаний по главным положениям атомной и ядерной физики, ее основным законам, знакомство с ключевыми физическим явлениями этого раздела физики и с современным развитием этого раздела физики. • Знакомство с основами экспериментальными и теоретическими методами и подходами, применяемыми в этой области физики. • Получение навыка решения конкретных задач по теме курса, системного научного анализа проблем.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • знает терминологию атомной и ядерной физики
  • обладает знаниями по основным методам и приемам для решения конкретных задач из области атомной и ядерной физики
  • демонстрирует способность и готовность системного научного анализа проблем (как природных, так и профессиональных) различного уровня сложности
  • знает природу ядерных сил и современные модели ядра
  • знает экспериментальные методы атомной и ядерной физики
  • ориентируется в энергетической шкале масс, энергий связи
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Излучение черного тела. Спонтанное и индуцированное излучение.
    Термодинамика равновесного излучения. Спонтанные и индуцированные переходы, связь между ними. Лазер, мазер и их применение.
  • Водородоподобный атом.
    Свойства водородоподобного атома, классификация состояний. Примеры водородоподобных атомов. Роль спин-орбитального взаимодействия и электрон-ядерного взаимодействия
  • Тождественность частиц. Сложный атом
    Тождественность частиц. Обменное взаимодействие. Термы сложного атома, правила Хунда. Спин-орбитальное взаимодействие в модели LS-связи
  • Атом в магнитном поле.
    Эффект Зеемана: оптический эффект (простой и сложный), ЭПР, ЯМР. Эффекты Штерна-Герлаха и Эйнштейна-де Гааза. Спектроскопический множитель Ланде и "замораживание" орбитального момента.
  • Строение ядра, ядерные модели, радиоактивность
    Строение ядра. Энергия связи, модель ядерных сил Юкавы. Капельная и оболочечная модели ядра. Виды распадов и их особенности. Изотопная датировка.
  • Элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия
    Стандартная модель: кварки и лептоны. Методы наблюдения частиц. Нейтрино: наблюдение, нейтринные пучки, нейтринные осцилляции
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Контрольная работа
  • неблокирующий Экзамен
    Устный экзамен в формате доклада заранее подготовленного вопроса по выбору и краткого опроса по курсу.
  • неблокирующий Домашние задания
    Домашние задания включают в себя 3-5 задач по теме соответствующей недели. Сдача домашних заданий происходит в устанавливаемые преподавателем сроки. При оценке домашних заданий могут учитываться объяснения студента по применяемым подходам и методам решения. Выставляются индивидуальные оценки за каждое домашнее задание, которые усредняются при вычислении итоговой оценки, вес каждого домашнего задания в итоговой оценке менее 30%.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (1 модуль)
    0.5 * Домашние задания + 0.25 * Контрольная работа + 0.25 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Гончарова Н.Г., Ишханов Б.С., Капитонов И.М. - Частицы и атомные ядра. Задачи с решениями и комментариями - Издательство "Физматлит" - 2013 - 448с. - ISBN: 978-5-9221-1459-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/59636
  • Капитонов И.М. - Введение в физику ядра и частиц - Издательство "Физматлит" - 2010 - 512с. - ISBN: 978-5-9221-1250-5 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2189
  • Мухин К.Н. - Экспериментальная ядерная физика. В 3-х тт. Т. 1. Физика атомного ядра - Издательство "Лань" - 2009 - 384с. - ISBN: 978-5-8114-0739-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/277
  • Мухин К.Н. - Экспериментальная ядерная физика. В 3-х тт. Т. 2. Физика ядерных реакций - Издательство "Лань" - 2009 - 326с. - ISBN: 978-5-8114-0740-8 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/279
  • Мухин К.Н. - Экспериментальная ядерная физика. В 3-х тт. Т. 3. Физика элементарных частиц - Издательство "Лань" - 2008 - 432с. - ISBN: 978-5-8114-0741-5 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/280
  • Общий курс физики: Учебное пособие для вузов: В 5 томах Том 1: Механика / Сивухин Д.В., - 6-е изд., стер. - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2014. - 560 с.: 60x90 1/16 (Переплёт) ISBN 978-5-9221-1512-4

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Hofmann, P. (2008). Solid State Physics : An Introduction. Weinheim: Wiley-VCH. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1103958
  • Yuri M. Galperin. (n.d.). Introduction to Modern Solid State Physics. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.FB1F97C2