Програма по дисциплината: Атомна и ядрена физика включена в учебния план на специалност: Физика-математика

Курсът е последната част на курса по Обща физика и се изучава в четвърти семестър. В рамките му се излагат експерименталните основи на квантовата физика, както и идеите на математическия апарат на квантовата механика. Застъпени са дялове от атомната и ядрената физика и физиката на елементарните частици. Преподаваният материал осигурява потенциал у студентите да преподават в горните класове на средните училища, както и да продължат собственото си образование за получаване на степента “магистър по физика” след като покрият изискванията на първия избираем модул.

Лекциите се разпределят приблизително по следния начин: около 70% е материалът по атомна и молекулна физика, 20% - по ядрена физика и 10% по физика на елементарните частици. Лабораторните упражнения покриват 15 теми от целия преподаван материал. Семинарните упражнения покриват 7 теми от целия материал.

Б. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:

Лекции ( или упражнения)

№	Тема, вид на занятието:	Брой часове
1.	Мащаби в квантовата физика. Еквивалентност на маса и енергия. Масови единици. Фундаментални константи в природата. Средно време на живот. Елементи от теорията на вероятностите, необходими за работа в квантовата физика. (лекция)	4
2.	Първи модели за атома. Постановка на опитите по разсейване и информация за изследваните системи при разсейване на масови и безмасови частици. (лекция)	2
3.	Опити на Ръдърфорд, Гайгер, Марсден, Чадуик по разсейване на алфа частици. Сечение и вероятност за разсейване. Модел за атома на Ръдърфорд и неговите ограничения. (лекция)	3
4.	Корпускулярни свойства на електромагнитното поле:излъчване на черно тяло; Фотоефект - закони на Столетов, уравнение на Айнщайн за вътрешен и външен фотоефект. Раждане на двойка частица-античастица. (лекция).	2
5.	Комптънов ефект- експериментално наблюдение, извод на формулата за отместване дължината на вълната. Коефициент на поглъщане на ЕМ кванти при преминаване през веществото.(лекция)	2
6.	Семинарни занятия върху теми 3 - 5.	2
7.	Спектри на алкалните метали. Хипотеза на Уленбек за спина на електрона. Опит на Щерн и Герлах. (лекция)	2
8.	Хипотезата на де Бройл като основа за създаване на вълновата механика. Опити на Дейвисън и Джърмър за проверка на хипотезата. Съотношения на неопределеност. Принцип на допълнителността. Измерими величини. (лекция)	3
9.	Сумиране на моменти.Векторен модел на атома. Орбитален магнитен момент. Опитно определяне на моментите. Пълен магнитен момент. Фактор на Ланде. Правила на отбора. Правила на Хунд. Опити на Франк и Херц. (лекция)	6
10.	Семинарни занятия върху теми 8-9.	2
11.	Периодична система на елементите. Тъждествени частици. Принцип на Паули.(лекция)	3
12.	Атом в постоянно магнитно поле- ефекти на Зееман (нормален, аномален, ефект на Пашен-Бак). Класическа интерпретация .(лекция)	4
13.	Рентгенови лъчи - общи свойства. Дифракция на рентгенови лъчи.Приложения. Закон на Мозли.Рентгенови преходи.(лекция)	2
14.	Семинарни занятич върху теми 12-14.	2
15.	Състав, размери, форма на ядрото. Енергия на свързване:формула на Вайцзекер. Свойства на ядрените сили. Носители на ядреното взаимодействие.(лекция)	3
16.	Спин на ядрото - методи за определяне. Свръхфина структура на атомните спектри . Модели на ядра: Слоест модел на ядрото област на приложимост. Капков модел на ядрото. (лекция)	3
17.	Закон за радиоактивно разпадане. Радиоактивн семейства. Секулярно уравнение и определяне средното време на живот на дългоживущи ядра Алфа- бета- и гама-разпадане: Закони за запазване.Спектри - характеристики. (лекция).	3
18.	Семинарни занятия върху теми 16-18.	6
19.	Структура на материята: кварки и лептони. Кварк-партонен модел. Идея за обединение на силите в природата.	3
20.	Семинарни занятия върху тема 19. Тест	2 + 1

В. Формата на контрол е:изпит.

На изпит се допускат студенти, защитили всички протоколи от практичните занятия и изкарали на теста от семинарните занятия поне среден 3. Асистентите, водещи семинарните и практичните занятия, провеждат теста и колоквиума. Окончтелната оценка се формира като се вземат пред вид резултатите от теста и колоквиума с тегло 0.3. На изпита присъства поне един от асистентите.

(Описва се подробно по какъв начин, кога и от кого ще се осъществява контрол върху знанията и
уменията на студентите, какви домашни, проекти, задачи трябва да подготвят и представят те, как
ще се формира крайната оценка, критерии за оценяване.)

Г. Основна литература:

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

2. А. Минкова, Лекции по Атомна физика, 2000.

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

4. Уилямс, Физика на ядрото и елемнтарните частици, (превод) (2000).

5. A. Пройкова, Записки на лекции по Атомна и Ядрена физика,1988.
Д. Допълнителна литература:

Ландау и Лифшиц, Квантовая механика,(Теор.физ. 3 том) "Наука", 1974.

Савельев, Общая физика - III част, 1987 г.

Э.В.Шпольский, Атомная физика - I и II част, изд.Москва "Наука", 1984 г.

Забележка: Могат да се ползуват и всички други книги, които съдържат материала, посочен в програмата на ниво – бакалавър.

Дата: Март, 2004 Съставил програмата: /…………………………………../