Програма за конкурсен изпит за докторантура по направление 1 Физически науки

Д е к а н :

/проф. дфзн Александър Драйшу/

ПРОГРАМА

Физика на атомите и молекулите

(вкл. взаимодействия на атоми и молекули с електромагнитно поле и ядрени лъчения)

1. 
   Основни понятия на квантовата механика. Принцип на неопределеността. Принцип на суперпозицията. Оператори.
   
2. 
   Уравнение на Шрьодингер. Едномерна потенциална яма. Хармоничен осцилатор.
   
3. 
   Момент на импулса. Матрични елементи и собствени значения на оператора на момента на импулса.
   
4. 
   Теория на пертурбациите. Стационарна и нестационарна теория на пертурбациите.
   

5. 
   Водороден атом. Уравнение на Шрьодингер в централно-симетрично поле. Класификация на енергетичните нива.
   
6. 
   Електронен спин. Спин-орбитално взаимодействие. Тънка структура в спектрите на алкалните метали.
   
7. 
   Атомни спектри. Вероятност на преходи. Правила на отбор.
   
8. 
   Ефект на Зееман. Ефект на Щарк.
   
9. 
   Двуатомна молекула. Приближение на Борн-Опенхаймер. Криви на потенциалната енергия.
   
10. 
    Вибрацоинна и ротационна структура на двуатомната молекула.
    
11. 
    Молекулни спектри. Правила на отбор. Принцип на Франк-Кондон. Електронни спектри. Вибрационно-ротационни спектри.
    

13. Интерференция. Интерферометер на Майкелсон-Морли. Дифракция. Дифракция от квадратен процеп. Дифракция от двоен процеп.

14. Отражателна дифракционна решетка. Образуване на дифракционната картина. Ъглова дисперсия, разделителна способност. Разпределение на енергията в различните порядъци.

15. Дифракция на Брег. Условие на Брег, ъгъл на Брег. Доплерово отместване на дифрагиралата вълна. Взаимодейстие на оптичен и акустичен снопове.

16. Акусто – оптични устройства. Акусто – оптични модулатори. Акусто – оптични сканери. Акусто – оптични пренастойваеми филтри. Акусто – оптични честотни модулатори. Приложения.

17. Лазери : принцип на дейстие, видове. Характеристики: спектрален диапазон, разходимост, времеви и енергетични параметри.

18. Пренастойваеми лазери. Оптични параметрични генератори: принцип на действие, параметри. Суперконтинуум лазер: принцип на дейстие. Приложение.

19. Детектори на оптично лъчение: видове. Характеристики: спектрален диапазон, времеви отклик, динамичен диапазон, пространствена разделителна способност. Режими на синхронизиране: 1)triggered; 2)gated); 3) броене на единични фотони (single photon counting). Динамичен диапазон.

20. Фотодиоди. pin – Фотодиоди. Квадрантни фотодиоди. Лавинни (APD) фотодиоди: Принцип на дейстие. Характеристики. Преимущества / недостатъци.

21. Фотоумножители: Принцип на дейстие. Характеристики. CCD – матрици: принцип на дейстие. Характеристики. APD – матрици.

22. Streak – камера: принцип на дейстие. Ограничения. Приложение.

23. Филтрация на оптичното лъчение. Принципи на действие на оптичните филтри: абсорбция, отражение, дисперсия, пречупване, интерференция. Характеристики на оптичните филтри: динамичен диапазон, допустим интензитет на лъчението.

24. Интерференционни, notch, edge – оптични филтри. Лентови оптични филти. Зависимост на оптичните параметри (централната дължина на пропускане, отражателна / пропускателна способност, степен на оптична изолaция) от ъгъла на падане на оптичния сноп за интерференционни, notch и edge филтри.

25. Ефект на Пелтие. Пелтие – елемент: принцип на действие, параметри. Многостъпални Пелтие – елементи. Високотемпературни Пелтие – елементи. Приложение.

26. Ефект на Фарадей. Оптически изолатор: принцип на действие, параметри. Приложение.

27. Електрострикция. Пиезо – елемент: принцип на действие, параметри. Видове пиезо – елементи, приложения.

28. Конфокална микроскопия. Принцип на дейстие. Разделителна способност. Преимущества / ограничения.

29. Флуоресценция и фосфоресценция на молекулите: диаграма на Яблонски, огледално правило. Флуоресцентна спектроскопия. Приложения.

30. Времеразделителна спектроскопия. Корелационна техника. Преимущества / ограничения. Приложения

31. Pump – probe техника. Преимущества / ограничения. Приложения.

Юни, 2011 Съставил: