1626435864-fa2f9087944b9d48e9db8737922919e4 (844325)
Текст из файла
www.phys.nsu.ruМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФНОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТФизический факультетКафедра общей физикиФИЗИКА И ХИМИЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ(Программа курса)Новосибирск2011www.phys.nsu.ruУчебный курс «Физика и химия атомов и молекул» является частью математическогои естественнонаучного цикла подготовки бакалавра физики. Настоящая программа подготовлена в соответствии с требованиями федерального образовательного стандарта третьегопоколения.
Дисциплина ориентирован на студентов четвертого курса физического факультета, освоивших базовый уровень общефизической подготовки.Цели курса – дать целостное представление о строении и взаимодействии атомов имолекул при образовании химических связей, научить студентов анализировать и решатьзадачи атомной и молекулярной физики, сформировать общекультурные и профессиональные навыки физика-исследователя.Читаемый курс «Физика и химия атомов и молекул» состоит из лекционных и практических (семинарских) занятий, сопровождаемых персональным диалогом преподавателейсо студентами на семинарах и в процессе сдачи семестровых домашних заданий. Самостоятельная работа студентов является обязательной при изучении настоящей дисциплины. Самостоятельная работа обеспечена подробным пособием и рекомендованной литературой вбумажном и электронном виде, имеющейся в библиотеке университета и на сайте физического факультета.Текущий уровень освоения курса определяется преподавателями по результатам двухконтрольных работ, семестровых заданий и решению задач на семинарах.
Итоговая оценкауровня освоения курса определяется на экзамене.Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы: 108 академическихчасов (из них 72 аудиторных). Программой дисциплины предусмотрены 32 часа лекционных и 32 часа практических занятий, а также 36 часа самостоятельной работы. Остальноевремя – контрольные работы, прием семестровых заданий, допуск к экзамену и экзамен.Авторыдокт.
физ.-мат. наук, проф. А. М. Оришич,канд. физ.-мат. наук, доцент В.С. БурмасовПрограмма учебного курса подготовлена в рамках реализации Программы развитияНИУ-НГУ на 2009–2018 г. г. Новосибирский государственныйуниверситет, 20112www.phys.nsu.ruПримерная программа учебного курса (учебной дисциплины)Программа курса «Физика и химия атомов и молекул» составлена в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста бакалавра по профессиональному циклу дисциплин (Б.3) по направлению «011200Физика», а также задачами, стоящими перед Новосибирским государственным университетом по реализации Программы развития НГУ.Автор (авторы):Оришич Анатолий Митрофанович, доктор физико-математических наук, профессор,Бурмасов Владимир Степанович, кандидат физико-математических наук, доцентФакультет: физическийКафедра: теоретической физики1.
Цели освоения дисциплины (курса)Учебный курс «Физика и химия атомов и молекул» направлен на обучения студентовфизиков, получивших базовую подготовку по общефизическим дисциплинам, основной изкоторых является квантовая механика. Дать базисные представления о физике образованиясуществующих и искусственно создаваемых веществ.
Рассматриваемые вопросы призванырасширить естественнонаучный кругозор физика вплоть до актуальнейшей дисциплины современности квантовой химии.Основной особенностью данного курса является создание у студентов целостной картиныстроения атомов и молекул и их взаимодействий между собой и с различными видами излучений. При этом учитывается, что студентам уже известны принципиальные моменты теории, полученные ими при изучении других общефизических дисциплин, основной из которых является квантовая механика.
Это позволяет в коротком 32-х лекционном курсе охватить широкий круг вопросов: от теории многоатомного атома и физики образования химической связи до взаимодействия атомов и молекул с ионизирующим излучением.Любой рассматриваемый вопрос связывается с известными наблюдаемыми явлениями, втом числе явлениями обыденной жизни. Теоретические выводы обязательно сопровождаетсяобъяснением, как они проявляются экспериментально.
Широко отмечается вклад ученыхСибирского отделения Российской академии в развитии теории. Ярчайшим примером такоговклада является открытие сибирскими учеными светоиндуцированной диффузии атомов.Настоящая дисциплина призвана дать четкие ориентиры физику-исследователю в обширном информационном потоке современности о многообразных создаваемых веществах.2.
Место дисциплины в структуре образовательной программыКурс «Физика и химия атомов и молекул» читается в осеннем семестре 4 курса параллельно со второй частью квантовой механики и после практикума по атомной физики испектроскопии, который студенты проходят на 3 курсе. В настоящей программе учтено, чтомногие вопросы атомной физики студенты осваивают при выполнении лабораторных и курсовых работ на практикуме. Так, например, поведение атомов и молекул в электрических имагнитных полях в настоящем курсе лекций не излагается. Считается, что теорию вопросастуденты освоили при выполнении лабораторных работ.Для успешного освоения курса студенты должны знать основы классической и квантовоймеханики, электродинамики с элементами по физической оптике, базисные знания по квантовой электродинамике.
На общеобразовательном уровне студенты должны имеет элементарные знания по химии.3www.phys.nsu.ruПо математическим дисциплинам: знание основ линейной алгебры и математическогоанализа, умение решать простые дифференциальные уравнения, знание основных положенийи принципов квантовой механики, умение применять эти знания при решении задач.3.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины«Физика и химия атомов и молекул»общекультурные компетенции: ОК-1, ОК-5, ОК-17, ОК-18, ОК-20, ОК-21;профессиональные компетенции: ПК-1 –ПК-4 , ПК-5, ПК-10.В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: (i) основы квантовой механики: волновую функцию, гамильтониан системы, уравнение Шреденгера и его решение для атома водорода, теорию возмущений, матрицу плотности, квантование момента импульса, правило сложение моментов, приближение LS- и jj- связей, правила Хунда и правила отбора, квантование гармонического осциллятора, обменное взаимодействие и спин; (ii) основы электродинамики: уравнения Максвелла, мультиплетные моменты системы зарядов, дипольное идругие типы излучений системы зарядов, тормозное излучение, излучение классического осциллятора, (iii) распределения Максвелла и Больцмана, понятие о сечениях взаимодействий; (iv) основы химии: валентность, химическая связь. Уметь: рассчитывать вероятности переходов, находить сечение рассеяния в простых центральных полях, включая рассеяния в кулоновском поле (формула Резерфорда); находить нормальные колебания сложных молекеул Владеть: техникой вычисления средних значений физических величин по теории возмущений; техникой решения уравнений Гамильтона для движения частицы в полях,обладающих свойствами симметрии.4.
Структура и содержание дисциплины курса «Физика и химия атомов и молекул»1РазделдисциплиныНеделя семестра№п/пСеместрОбщая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.Одно- и многоэлек- 7-й 1-ятронныеатомы.Электронные оболочки. Энергия стационарных состояний сложных ато-Виды учебной работы, включая самостоятельную работустудентов и трудоемкость (вчасах)Лекции,2 часа4Практическиезанятия,2 часаСамостоятельная работа студентов (в т.ч.время, предусмотрен-Формы текущего контроляуспеваемости(по неделям семестра)Форма промежуточной аттестации(по семестрам)В начале каждого очередногозанятия проверка задач, заданных на дом.www.phys.nsu.ruмов.
Атомы с одними двумя валентными электронами.23456ное на сдачусеместровых домашних заданий),2 часа2 часаПриближенные методы расчета энергии атомов со многими электронами(метод Слетера, вариационный, Хартри-Фока, ТомасаФерми) Связь между моментами.Возмущения в сериях. Последовательность заполнения электронныхоболочек. Периодическая таблица.Термы атомов. Одно- и двухэлектронные спектры.Рентгеновскиеспектры.2-я2 часалекций2 часасеминаров3-я2 часалекций2 часасеминаров2 часаПотенциалы взаимодействия атомных частиц. Мультипольное и обменное, короткоживущее и дальнодействующее взаимодействия.Образование молекул.
Ковалентная иионная связь. Расчет энергии состояний. Ион Н2+ и молекула водорода.Молекулярные орбитали. Квантовыечисла и электронные конфигурациидвухатомных молекул.Структура многоатомных молекул.Гибридизация.Симметрия молекули её влияние на их4-я2 часалекций2 часасеминаров.2 часа5-я2 часалекций3 часасеминаров2 часаСдача семистровых заданий (2часа)6-я2 часалекций2 часасеминаров2 часа1-я контрольнаяработа (2 часа).5www.phys.nsu.ru7891011свойства. Фуллерены.Молекулярныеспектры.
Молекула,каксферический,симметричный илиассиметричныйволчок. Вращательные, колебательныеи электронные состояния молекул.Время жизни электронно-возбужденных состояний атомов и молекул.Уширение спектральных линий:естественное,столкновительное(штарковское) и допплеровское. Эффект Дике сужениялиний.Атом и молекула впостоянных электрических и магнитных полях. Дипольный и квадрупольный моменты,поляризуемость.Спектры атомов вслабом и сильноммагнитном поле.Эффекты Зеемана иШтарка.Усиление и поглощение света. Оптическая накачка ипросветление линий. Лазеры. Пленение и диффузияизлучения.
Сверхизлучение.Рассеяние света наатомах и молекулах. Резонанснаяфлуоресценция иупругое рассеяние.Нелинейная оптика.Многофотонноевзаимодействие.Рамоновское рас-7-я2 часалекций2 часасеминаров2 часа8-я2 часалекций2 часасеминаров2 часа9-я2 часалекций2 часасеминаров2 часа10-я2 часалекций2 часасеминаров2 часа11-я2 часалекций2 часасеминаров2 часа6Разбор контрольной работы.Сдача семестровых заданий (2часа)www.phys.nsu.ru1213141516Итогосеяние.Движение атомов врезонансных световых полях. Давление света на атомы,светоиндуцированный дрейф в газе иток в плазме. Оптогальванический эффект.Определение характеристик частиц(потенциала взаимодействия) по кинематике парныхстолкновений (упругое рассеяние,ионизация, возбуждение).Обменные процессы при столкновении частиц.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
