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. 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.

5. Fotoelektrični efekat i Komptonov efekat.

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

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. Ugaoni moment .

Orbitalni ugaoni moment. Orbitalni ugaoni moment i prostorne rotacije. Svojstvene vrednosti i svojstvene funkcije operatora L 2 i L z . Spinski ugaoni moment. Sabira nj e ugaonih momenata.

10. Kretanje u centralnom polju.

Svođenje dvočestičnog problema na jednočestični problem u kvantnoj mehanici. Centralno simetrični potencijal i svođenje 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 spoljnoj ljusci i vodoniku sličnih atoma. Narušenje degeneracije energije. Teorija zračenja: dozvoljeni i zabranjeni prelazi.

11. Približne metode.

Vremenski zavisna i nezavisna teorija perturbacije. Varijacioni račun.

12. 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.

13. 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.

14. Elementi teorije rasejanja.

Eksperiment rasejanja i efikasni presek. Potencijalno rasejanje, opšte osobine. Metod parcijalnih talasa. Bornova aproksimacija.

15. 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 vi/v seatomskih molekula.

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 . Bransden B.H. and Joachain C.J., Introduction to Quantum Mechanics, Longman Scientific & Technical, Burnt Mill, Harlow, 1990.

5. B. H. Bransden and C. J. Joachain, Physics of atoms and molecules, Longman Scientific& Technical, New York, 1990

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

7. M. Nikolić , I. Mančev i A. Tančić ., Zbirka zadataka iz kvantne mehanike , Filozofski fakultet, Ni š , 1997.