Програма по дисциплината: Елементарни процеси във физиката на плазмата и спектри



Дата10.02.2018
Размер72.62 Kb.

СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ”

ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ




Утвърдена с Протокол на ФС N: …../ ……..

Декан:

/доц. д-р Д. Мърваков/

УЧЕБНА ПРОГРАМА

ПО ДИСЦИПЛИНАТА: Елементарни процеси във физиката на плазмата и спектри

ВКЛЮЧЕНА В УЧЕБНИЯ ПЛАН НА СПЕЦИАЛНОСТ:ФИЗИКА

СТЕПЕН НА ОБУЧЕНИЕ:БАКАЛАВЪР

КАТЕДРА: ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ

ИЗВАДКИ ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН

Вид на занятията:

Семестър:5

Хорариум-часа/
седмично:


Хорариум-часа
Общо:

Лекции





4

60

Семинарни упражнения








1

15

Практически упражнения




-

-

Общо часа:




5

75

Форма на контрол:

изпит








А. АНОТАЦИЯ

Чрез този курс студентите могат да се запознаят с тези основни понятия от физиката на елементарните процеси и спектроскопията, които са необходими за разбиране на явленията, протичащи в плазмените източници и съпровождащата ги спектрална емисия. Подборът на разглежданите конкретни примери е ограничен до най-често използваните в лазерната физика и физиката на плазмата атоми и молекули. В програмата се отделя значително място за изучаването на свойствата, радиационните и релаксационни характеристики на възбудените атомни и молекулни състояния, физиката на йоните и др. Подчертано внимание се отделя за изучаването и усвояването (чрез семинарни занятия) на съвременната символика, използвана за означаване на атомните и молекулни състояния и преходи.
Б. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:

Лекции



Тема, вид на занятието:

Брой часове

1.

Атомът като мишена, пълно сечение - дефиниция,размери и единици за представянето му; диференциално сечение. Еластични и нееластични удари,видове процеси и сравнение на тяхните величини за водорода., зависимост от скоростта на частицата. Скорост на процеса и константа на реакцията, честота на ударите и средна дължина на свободен пробег.

6

2

Възбуждане и спектри на атоми с един оптичен (валентен) електрон. Енергия на състоянията, квантов дефект, ефективен заряд и спектри на алкалните метали; финна структура на спектрите. Сечение за възбуждане и неговата зависимост от вида на състоянието; условие за адиабатичност. Експериментални методи за определяне на сечението - оптична функция на възбуждане...5ч.

5

3

3. Интензивност на спектралната линия. Електрически диполен преход - вероятност за преход и връзката и с характеристиките на началното и крайно състояние на нивата, зависимост от честотата; "забранени" преходи. Време на живот на възбудените състояния и радиационна ширина на спектралната линия; експериментални методи за измерване на времената на живот. Концентрация (населеност) на възбудените състояния, уравнение за баланса и неговите гранични случаи.

6

4

Строеж и спектри на атомите с два електрона. LS връзка, синглетни и триплетни състояния, правила на отбор и влияние на интеркомбинационната забрана върху структурата на спектрите. Резонансни и метастабилни състояния. Влиянието на мултиплетността върху сечението на възбуждане.

3

5

Резонансна флуоресценция - резонансно вазбуждане, видове флуо- ресценция, насищане и гасене на флуоресценцията. Поляризация на ре- зонасната ф-я и деполяризация в магнитно поле - ефект на Ханле. Реабсорбция на лъчението и влиянието му върху интензивността на спектралната линия и концентрацията на резонансните състояния. Измерване на концентрацията на атомите по метода на реабсорбцията.

5

6

6. Структура и спектри на инертните газове. Начин на описание и означения (символи) при различните видове връзки. Възбуждане и дезактивация на резонансните и метастабилни състояния в газов разряд, пренос на възбуждането при удар между тежки частици.

4

7

Двуатомната молекула като твърд ротатор. Ротационни нива и ротационни спектри, правила на отбор, оптическа неактивност на хомеополярните молекули. Изменение на ротационното състояние при удари с атоми и молекули; времена на ротационно - транслационна релаксаци.

3

8

Вибрация на двуатомната молекула - модел на хармоничен и ахармоничен осцилатор, енергетични нива и спектри, правила за отбор. Възбуждане на вибрационните състояния, приближението на класическия челен удар и неговите ограничения, вибрационна релаксация. Вибрационно-ротационни спектри, разпределение на интензивностите в ивиците и неговата температурна зависимост.

5

9

Електронна структура на двуатамната молекула - свързващи и репулсивни потенциални криви на основното и възбудените състояния - ексимерност и фотодисоциация. Видове електронни състояния и тяхните означения - типове по Хунд. Електронни спектри и тяхната рибрационно - ротационна структура, видове ивици, образуване на кант. Разпределение на интензивностите, класическа формулировка на принципа на Франк-Кондон, дисоциативен континуум. Състояния и спектър на N2 .

7

10

Вибрация на многоатомни молекули, естественни и нормални координати, характеристични честоти. Структура и спектър на H2O и СО2. ,израждане на вибрацията, резонанси, обмяна на енергията между различните вибрационни моди, релаксационни процеси.

3

11

Йонизация при удар с електрон - класически модел на Томсон, сравнение с експеримента. Пряка и стъпална йонизация в плазмата – конкуренцията между двата процеса, обусловени от характеристиките на средата. Пенингова йонизация – физика на процеса и влиянието му вържу свойствата на плазмата; презареждане и асоциативна йонизация.

4

12

12. Рекомбинация - видове рекомбинация и сравнение на тяхната ефективност, стабилизация на рекомбинационния процес. Баланс на заредените частици в плазмата - дефузионен и локален режим. Йонизационно-рекомбинационно равновесие - формула на Сах. Рекомбинационен и спирачен континуум.

4

13

Атом във външно електрично поле - ефект на Щарк при водорода и неводородоподобните атоми. Влияние на микрополетата в плазмата върху контура на спектралната линия - статистическо и ударно разширение.Влияние на топлинното движение, доплерово разширение на спектралната линия; смесени контури.

5




Общо:



В. Формата на контрол е: (изпит или текуща оценка)

Основна форма на текущия контрол през семестъра е решаването на задачи в семинарните занятия. След всеки цикъл се задава домашно. Показаните знания и разбиране по време на семинара, както и резултатите от домашните участват във формирането на крайната оценка. Изпита се състои в защитаване на две предварително потготвени теми (два въпроса избрани от студента) и събеседване по избрани от преподавателя въпроси. Поради характера на учебния материал, основното изискване при изпита е неговото разбиране, а не заустяване, както и прилагането му при решававето на конкретни задачи.
Г. Основна литература:

1.В.А.Квливидзе, С.С.Красильников, Введение в физику атомных столкновений, Изд. Московского университета, 1985

2.С.Э.Фриш, Оптические спектры атомов,ФМ,1963

3.E.W.McDaniel, Collition Phenomena in Ionized Gases, John Wiley&Sons,19644.

4.М.А.Ельяшевич,Атомная и молекульная спектроскопия,ФМ1962

5.П.П.Райчев,Физика на атомните системи,НИ 1980

Д. Допълнителна литература:

1.Б.М.Смирнов, Введение в физику плазмы, Наука, М 1975

2.Е.Е.Никитин, Б.М.Смирнов, Атомно-молекулярные процессы (в задачах с решениями), Наука, 1988

3.Б.М.Смирнов,Физика атома и иона,Энергатомиздат 1986

4.Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц, Механика, Наука, 1965

5.Л.А.Вайнщеын, И.И.Собельман, Е.А.Юков, Сечения возбуждения атомов и ионов электронами, Наука, 1973



6.Б.М.Смирнов,Возбужденные атомы,Энергатомиздат 1982 ,"Наука" 1975


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница