Елементи квантової механіки і фізики твердого тіла

8.1. Дифракція електронів. Хвилі де Бройля. Формула де Бройля.
8.2. Особливі риси квантової теорії. Співвідношення невизначеностей.
8.3. Хвильова функція. Принцип суперпозиції. Хвильове рівняння. Стаціонарні стани.
8.4. Рівняння Шредінгера для стаціонарного стану. Розв’язання рівняння Шредингера для вільної частинки. Аналіз рішення рівняння Шредингера для атома водню. Квантові числа. Рівні енергії. Виродження. Тонка структура.
8.5. Фізичні величини в квантовій механіці. Поняття про оператори.
8.6. Розв’язання рівняння Шредингера для нескінченно глибокої потенціальної ями. Особливості рішення рівняння Шредингера для випадку потенціальної ями скінченої глибини.
8.7. Потенціальний бар’єр. Явище тунелювання під бар’єром. Пояснення α-радіоактивності та примусового ділення атомних ядер. Автоіонізація. Ефект Джозефсона.
8.8. Момент імпульсу в квантовій механіці. Спін.
8.9. Багатоелектронні атоми. Принцип Паулі. Електронна конфігурація. Спект-ральні терми.
8.10. Теплові властивості твердих тіл, теплоємність, теплопровідність, теплове розширення.
8.11. Кристалічна структура твердих тел. Ідеальний кристал. Кристалічні ґрати. Дефекти кристалічних ґрат.
8.12. Сили зв’язку у твердих тілах. Загальна характеристика сил зв’язку між атомами й іонами у твердих тілах. Іонний, атомний (ковалентний), металевий, молекулярний зв’язок. Вплив характеру зв’язку на властивості твердих тіл. Взаємозв’язок між характером сил зв’язку і структурою твердих тіл.
8.13. Механічні властивості твердих тіл. Пружна і пластична деформація крис-талів. Міцність кристалів на зсув. Вплив дислокацій на міцність кристалів. Роль легуючих домішок. Бездислокаційні кристали.
8.14. Теплові властивості твердих тіл. Основні представлення фізичної статис-тики. Розподіл Максквелла-Больцмана, Фермі-Дірака і Бозе-Эйнштейна. Теплоємність твердих тел. Класична теорія теплоємності твердих тел. Недоліки теорії. Квантова теорія теплоємності по Эйнштейну і Дебаю. Електронна складова теплоємності твердих тіл. Теплопровідність твердих тіл: решіточна й електрона складова теплопровідності. Теплове розширення твердих тіл.
8.15. Елементи зонної теорії кристалів: метали, діелектрики, напівпровідники.
8.16. Власна та домішкова провідність напівпровідників.
8.17. Нерівноважні явища в напівпровідниках, фотопровідність, люмінесценція, ефект Холла.
8.18. Контактні явища. Робота виходу. Емісія електронів з поверхні твердих тіл. Контакт двох металів. Контакт двох напівпровідників: електроно-дірочний перехід, його вольт амперна характеристика. Вентильний ефект. Інжекція носіїв струму. Діоди і транзистори.
8.19. Оптичні властивості твердих тіл. Спектри поглинання твердих тіл.
8.20. Фундаментальне поглинання. Фотопровідність. Люмінесцентне випроміню-вання, його види. Люмінесценція напівпровідників. Стимульоване випромі-нювання. Лазери.