STRUČNI NAZIV : diplomirani fizičar za opštu fiziku

1. Elektron, njegovo naelektrisanje i masa. Atomi i izotopi.

Milikenov ogled-teorijsko razmatranje. Milikenov ogled-skica eksperimenta. Kretanje naelektrisane čestice u poprečnom magnetnom polju. Kretanje naelektrisane čestice u poprečnom električnom polju. Kretanje naelektrisane čestice u uzdužnom homogenom električcnom polju; linearni akcelerator. Prolazak elektrona kroz polje 2 kondenzatora i merenje e/m. Odredjivanje e/m prateći kretanje elektrona kroz poprečna unakrsna električna i magnetska polja. Monohromatizacija i fokusacija snopa naelektrisanih čestica. Mendeljejevljeva tablica hemijskih elemenata; atomska jedinica mase (fizička i hemijska). Izotopi. Kanalski zraci i metoda parabola (Tomson) za odredjivanje masa jona odnosno izotopa. Skica masenog spektrografa Astona odnosno Bejnbridža. Skica Demsterovog spektrometra.

2. Raderfordov eksperiment.

Efikasni presek kod rasejanja čestica. Rasejanje alfa čestica. Teorija rasejanja alfa čestica. Eksperimentalna provera Raderfordove formule.

3. X zračenje.

Opšte karakteristike X-zračenja; Mozlijev zakon. Prolaz X-zraka kroz supstancu. Absorpcija i rasejanje. Difrakcija X-zraka. Metod Lauea. Metod Brega. Totalna refleksija X-zraka i apsolutno odredjivanje talasne dužine zračenja.

4. Klasična teorija zračenja.

Klasična teorija zračenja. Dipolno zračenje. Oscilatori u Spoljašnjem promenljivom polju. Zračenje atoma u slabom magnetskom polju; normalni Zemanov efekat.

5. Zračenje apsolutno crnog tela i hipoteza kvanta energije.

Kirhofov zakon zračenja. Termodinamički Vinov zakon i Stefan-Bolcmanov zakon zračenja crnog tela. Rejli-Džinsov zakon zračenja crnog tela; Plankova hipoteza i formula zračenja crnog tela.

6. Fotoelektrični efekat i Komptonov efekat.

Ajnštajnova formula za fotoefekat i eksperimentalna provera. Komptonovi eksperimenti.Formula za Komptonov efekat.

7. Spektralne serije i energetski nivoi vodonikovog atoma.

Frank-Hercov ogled. Neelastični sudari elektrona i atoma. Savremeniji Frank-Hercov ogled; energetski spektri atoma. Spontano i stimulisano zračenje; Plankova formula. Spektralne serije H-atoma i Ritcov kombinacioni princip. Borova teorija vodonikovog atoma. Otkriće deuterijuma i objašnjenje spektra po Boru. Bor-Zomerfeldovi postulati; princip korespondencije.

8. Talasi i čestice.

Talasno kretanje; talasna jednačina i superpozicija talasa. Talasni paket; fazna i grupna brzina. Dualizam talas-čestica. Ilustracija na primerima. De-Broljijeva hipoteza i ilustracija na Borovom modelu. Difrakcioni eksperimenti Devisona i Džermera. Relacija neodredjenosti i princip superpozicije; talasna funkcija fizičkog sistema i gustina verovatnoće.

9. Šredingerova jednačina.

Fizičke veličine i njihov spektar; sopstvene vrednosti i sopstvena stanja fizičke veličine. Srednje vrednosti fizičkih veličina. Istovremenost merenja fizičkih veličina; potpuni skup fizičkih veličina i bazis stanja. Neprekidni spektar fizičkih veličina. Dirakova delta funkcija.

Impuls: sopstvena stanja i vrednosti operatora. Talasna funkcija kao funkcija vremena; Šredingerova jednačina. Stacionarna stanja i granični uslovi. Potencijalna "jama" u kvantnoj mehanici. Potencijalna "barijera" u kvantnoj mehanici. Linearni oscilator u kvantnoj mehanici; energetski spektar. Matrice u kvantnoj mehanici. Perturbacija hamiltonijana i popravka energije.

10. Kretanje u centralnom polju.

Operator momenta impulsa; sopstvena stanja i sopstvene vrednosti; kvantni brojevi l i m.Slaganje momenata i odgovarajući kvantni brojevi. Svodjenje dvočestičnog problema na jednočcestični roblem u kvantnoj mehanici. Centralno simetrični potencijal i svodjenje Šredingerove jednačine na radijalnu. Kulonov problem; Radijalna jednačina i metod rešavanja. Energetski spektar vodonikovog atoma; oznake stanja i pravila prelaza. Spektar jona sa jednim elektronom u spoljnjoj ljusci i vodoniku Sličnih atoma. Narušenje degeneracije energije. Teorija zračenja: dozvoljeni i zabranjeni prelazi.

11. Spin.

Eksperimentalne činjenice koje zahtevaju uvodjenje spina; Štern-Gerlahov eksperiment. Spinski operatori, spinska stanja elektrona. Energetski spektri alkalnih metala. Atom u slabom magnetskom polju; normalni Zemanov efekat. Anomalni Zemanov efekat; Landeovi koeficijenti. Relativističke popravke: fina struktura termova vodonikovog atoma, narušenje degeneracije.

12. Višeelektronski atomi.

Pojam identične čestice; operator zamene čestica; simetrična i antisimetrična stanja. Osnovno stanje helijuma; orto i para-helijum. Spinska talasna funkcija. Spektar helijumovog atoma; "izmenska energija". Višeelektronski sistemi; elektronske konfiguracije atoma. Osnovna stanja i Hundova pravila za kvantne brojeve. Rasel-Saundersova i "j-j" veza pri opisivanju stanja. Osnovna stanja atoma glavnih grupa periodnog sistema. Rentgenski termovi atoma i klasifikacija linija.

13. Osnovi fizike molekula.

Dvoatomski molekul. Kvantni brojevi koji karakteriču molekulska stanja. Jonske veze u molekulima. Homeopolarne veze atoma u molekulama. Pojam valentnosti; pregled po glavnim grupama periodnog sistema. Van der Valsove sile u molekuli. Vibracioni nivoi u molekulskom spektru. Rotacioni nivoi u molekulskom spektru. Principi izgradnje modela višeatomskih molekula. Principi opisivanja rasejanja atoma na atomu. Ože efekat.

Način polaganja ispita: Pismeno i usmeno.

Literatura:

1. E. V. Špoljski, Atomska fizika 1. i 2. tom, Nauka, Moskva 1984. (na ruskom).

2. M. Jurić, Atomska fizika, Naučna knjiga, Beograd 1986.

3. M Kurepa, Osnovi strukture atoma, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd 1996.

4. I. Mančev, Zbirka zadataka iz atomske fizike, PMF Niš 2001.

5. B. H. Bransden and C. J. Joachain, Physics of atoms and molecules,

Longman Scientific & Technical, New York , 1990.

Ispitna pitanja