Програма курс: Атомна и ядрена физика Специалност



Дата19.01.2018
Размер73.74 Kb.



СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"

ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ


Катедра Атомна физика

 

 



УЧЕБНА ПРОГРАМА

 

Курс: Атомна и ядрена физика



Специалност: Ядрена химия

Образователна степен: Бакалавър

Семестър: Трети

Тип: Задължителен

Хорариум (акад. часа): лекции - 45; семинари -15, упражнения – 45.

Кредити: 9.

Лектор: доц. д-р Ана Пройкова
Анотация

Курсът по Атомна и ядрена физика е задължителен за получаване на образователната степен “бакалавър”, специалност ‘ядрена химия’. Изучава се в трети семестър след общия курс по физика. Застъпени са дялове от атомната и молекулната физика, ядрената физика и физиката на елементарните частици. За усвояване на новите знания е необходимо студентите да владеят математичните методи на физиката и математичен анализ, както и елементи от теорията на вероятностите.

Студентите се запознават с квантовата основа на важни природни явления. Разглеждат се предпоставките за изграждане на единен модел на строежа на материята. Обсъждат се основните последствия за образуване на съединения при наличие на радиоактивни елементи. яд Лабораторните и семинарните упражнения покриват съответно 15 и 8 теми от преподавания материал.

Л Е К Ц И И

I. АТОМНА ФИЗИКА – 18 часа

I.1. Корпускулярни свойства на електромагнитното поле: Фотоефект - закони на Столетов; Уравнение на Айнщайн за вътрешен и външен фотоефект; Комптънов ефект- експериментално наблюдение, извод на формулата за отместване дължината на вълната; Раждане на двойка частица-античастица. Коефициент на поглъщане на ЕМ кванти при преминаване през веществото; Структура на веществото - кристални и аморфни състояния.

I.2 Модели на атомите - Опит на Ленард - разсейване на електрони. Опити на Ръдърфорд по разсейване на алфа частици. Модел за атома на Ръдърфорд и неговите ограничения. Постулати на Бор. Принцип на съответствието. Атомни спектри - общи характеристики. Спектър на водорода. Спектри на алкалните метали. Хипотеза на Уленбек за спина на електрона. Векторен модел на многоелектронни атоми; пълни моменти: L-S и j-j връзки.

I.3. Хипотезата на де Бройл като основа за създаване на вълновата механика. Опити на Дейвисън и Джърмър за проверка на хипотезата. Хипотеза на Уленбек за спина на електрона. Модел на Шрьодингер за водородния атом - вълново уравнение; статистическа интерпретация на решението на вълновото уравнение.

I.4. Атом в постоянно магнитно поле - ефекти на Зееман и Пашен-Бак. Класическа интерпретация. Магнитни моменти - фактор на Ланде. Правила на отбора.

II. ЯДРЕНА ФИЗИКА – 18 часа

II.1. Състав, размери, форма на ядрото. Свойства на ядрените сили. Спин на ядрото -

методи за определяне. Свръхфина структура на атомните спектри.

II.2. Модели на ядрото – капков, слоест; формула на Вайцзекер – енергия на свързване;

Огледални ядра – зарядова инвариантност на чдреното взаимодействие; изотопичен

спин; четност.

II. 3. Закон за радиоактивно разпадане. Радиоактивни семейства.Секулярно уравнение и

определяне средното време на живот на дългоживущи ядра.

II.4. Алфа-разпадане; бета- разпадане и нарушение на четността на състоянията в

слабото взаимодействие;

II.5 Гама- излъчване; магнитни и електрични преходи.

II. 6. Ядрени реакции: основни понятия. Делене и синтез на ядра . Основни факти.

Енергия на активация. Ядрена спектроскопия.

III. ЕЛЕМЕНТАРНИ ЧАСТИЦИ – 9 часа

III.1. Закони за запазване и пространствени симетрии. Сили на взаимодействие

(класификация) и техните носители (общи свойства).

III.2. Неутрони. Откриване на неутрона. Източници на неутрони. Ядрени реакции с

неутрони. Детектори на неутрони

III.3. Неутрина и техните свойства. СР-нарушение.

III.4. Структура на материята: кварки и лептони. Стандартен модел – етапи.

Астрофизични аспекти: разширяваща се вселена, звезден ядрен синтез.



Л И Т Е Р А Т У Р А

Основна литература:

1. А.Минкова, Атомна физика, 2002.

2. А. Минкова, Ядрена физика, 2006.

3. A. Пройкова, Записки на лекции по Атомна и Ядрена физика,1988.

4. Н.Балабанов, Ядрена физика, изд.Пловдивския университет,1998



5. Н.Балабанов и М.Митриков, Атомна физика,Унив. Изд. "Св.Кл. Охридски",1991

6. А.Минкова, Б.Манушев, В.Гурев и Е.Добрева, Лабораторен практикум по атомна и ядрена физика, Издателство “Софийски университет Свети Климент Охридски” (2006)


СЕМИНАРИ
Тема 1. Мащаби в квантовата физика. Еквивалентност на маса и енергия. Масови единици.

Тема 2. Корпускулярни свойства на електромагнитното поле.

Тема 3. Разсейване на алфа частици от атоми – сечения. Постулати на Бор.

Тема 4. Векторен модел на многоелектронен атом. Пълни моменти: L-S и j-j връзки; фактор на

Ланде.

Тема 5. Атом в постоянно магнитно поле.



Тема 6. Основни свойства на ядрата; Спин и магнитни моменти на ядрата

Тема 7. -, –, –разпадане.



Тема 8. Ядрени реакции. Елементарни частици.
Л А Б О Р А Т О Р Н И У П Р А Ж Н Е Н И Я




Тема, вид на занятието:

Брой часове

1.

Инструктаж и общи сведения за работа с източници на йонизиращи лъчения

3

2.

Определяне резонансния потенциал на хелия по метода на

Франк и Херц


3

3.

Изучаване на закомерностите в спектъра на водорода и

определяне константата на Ридберг. Изучаване закономерностите

в спектъра на натрия


3

4.


Проверка на закона на Мозли


3

5.


Импулсна характеристика и ефективност на ГМ брояч



3

6.

Сцинтилационен детектор

3

7.

Калибровка по енергия на ПП детектор и определяне активността на неизвестна проба

3

8.

Проверка на закона на Поасон при радиоактивното разпадане

3

9.

Обратно разсийване на бета-лъчи. Определяне максималната енергия на бета-спектъра по слоя на полуотслабване

3

10.

Определяне енергията на гама-лъчи по слоя на полуотслабване

3

11.

Определяне енергията на неизвестен алфа-източник с

повърхностно-бариерен силициев детектор


3

12.

Определяне периода на полуразпадане и константата на разпадане на бета-радиоактивен източник


3

13.

Анихилация на позитрони

3

14.


Анализ на непрекъснат бета-спектър


3

15.


Дозиметри и радиометри. Измерване на погълнатата доза



3

Лабораторният практикум се провежда индивидуално. Студентите се подготвят по теорията на упражнението преди занятието и не се допускат до изпълнение на задачата, ако не отговарят на изискванията.


Л И Т Е Р А Т У Р А

Основна литература:

1. А.Минкова, Атомна физика, 2002.

2. А. Минкова, Ядрена физика, 2006.

3. A. Пройкова, Записки на лекции по Атомна и Ядрена физика,1988.

4. Н.Балабанов, Ядрена физика, изд.Пловдивския университет,1998



5. Н.Балабанов и М.Митриков, Атомна физика,Унив. Изд. "Св.Кл. Охридски",1991

6. А.Минкова, Б.Манушев, В.Гурев и Е.Добрева, Лабораторен практикум по атомна и ядрена физика, Издателство “Софийски университет Свети Климент Охридски” (2006)

Д. Допълнителна литература:

1. Ст. Габраков, Ив. Манджуков, Г.Панев,Л. Гумнерова, Б.Манушев, Лабораторни упражнения по атомна и ядрена физика, Издателство “Наука и изкуство”, София, 1980 г.

2. Уилямс, Физика на ядрото и елементарните частици, Унив.изд. Кл.Охридски,2000.

3. А.Стригачев, Ядрена физика, ДИ "Наука и изкуство", 1991.
(писмени) КОНТРОЛНИ УПРАЖНЕНИЯ ИЛИ КОЛОКВИУМ

За семинарните занятия се провеждат два теста – в средата и в края на семестъра. За практикума - в края на курса се провежда колоквиум, в който студентите изработват самостоятелно едно упражнение. Оценката се формира от текущ контрол и оценката на колоквиума.
Изисквания И КОНТРОЛ

Задължително изпълнение на лабораторния практикум. Крайната оценка се формира от оценките на колоквиума за практикума (20 %), контролните работи на семинарните занятия (10 %) и изпита (70 %).



Програмата е приета от Катедрения съвет на Катедра Атомна физика (протокол № .. /....2006 г.) и от Факултетния съвет на Химическия факултет (протокол № .. /....2006 г.).
Каталог: var -> ezwebin site -> storage -> original -> application
application -> Литература на народите на Европа, Азия, Африка, Америка и Австралия
application -> Издадена от министъра на труда и социалната политика, обн., Дв, бр. 102 от 22. 12. 2009 г., в сила от 01. 2010 г
application -> Програма за Климентови дни 21 ноември – 02 декември 21 ноември Час: 08: 00
application -> Автобиография Лична информация
application -> Автобиография Лична информация
application -> Автобиография Лична информация
application -> Програма за държавен изпит за специалност
application -> Автобиография Лична информация
application -> Автобиография Лична информация


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница