Вступительный экзамен по направлению подготовки в аспирантуре 03.06.01 «Физика и астрономия» (направленности: радиофизика, теоретическая физика, оптика, физика конденсированного состояния) Вопросы. 1. Электрический заряд. Дискретность заряда. Измерение удельного заряда (опыт Томсона) и элементарного заряда (опыты Милликена и Иоффе). Закон сохранения заряда. 2. Постоянный ток. Электродвижущая сила. Закон Ома и Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа. 3. Общие свойства движения в центрально-симметричном поле, законы сохранения. 4. Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в вакууме в дифференциальной и интегральной форме. Векторы Е и В как переменные состояния электромагнитного поля. Принцип причинности в классической электродинамике. 5. 4-потенциал. Тензор электромагнитного поля. Инварианты электромагнитного поля. 6. Потенциалы А и ϕ электромагнитного поля. Калибровочная инвариантность. Условия Лоренца. Уравнения для потенциалов. 7. Уравнения Максвелла в вакууме. Физический смысл каждого уравнения.Ковариантная формула уравнений Максвелла в вакууме. 8. Магнитное поле в веществе. Природа диа-, пара- и ферромагнетизма. 9. Переменный ток. Сопротивление, емкость и индуктивность в цепи переменного тока. 10. Работа и мощность переменного тока. 11. Электрическое поле в диэлектриках. Поляризация диэлектрика. 12. Излучение электромагнитных волн. Дипольное излучение. 13. Опыты Резерфорда, планетарная модель атома. 14. Атом водорода. Описание состояний атома водорода посредством квантовых чисел. 15. Модель Бора и ее историческая роль. 16. Вероятность оптических переходов в атоме. Правила отбора для излучения и поглощения света атомом. 17. Общие свойства одномерного движения микрочастиц. 18. Особенности поведения микрообъектов. Корпускулярно-волновой дуализм. 19. Состояние микросистем и волновая функция. Квантовомеханический принцип суперпозиции. 20. Радиальное уравнение Шредингера. 21. Соотношения неопределенностей. Вероятностный характер закономерностей микромира. 22. Системы тождественных частиц в квантовой механике. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. 23. Состояние электрона в многоэлектронном атоме. Зонная схема и типы твердых тел. 24. Электро- и теплопроводность. Механизм рассеяния электронов. Рассеяние на примесях и дефектах. Электрон-фононное взаимодействие. 25. Полупроводники. Электронная структура типичных полупроводников. Примесные уровни, доноры и акцепторы. Температурная зависимость проводимости. Р-п переход. 26. Основные свойства сверхпроводников. Эффект Мейсснера. 27. Внутренняя энергия. Теплота и работа. Первый закон термодинамики. 28. Классический идеальный газ. Уравнение состояния. Распределение Больцмана. 29. Отражение и преломление света. Зеркала, линзы, призмы, оптические приборы. 30. Понятие о когерентности. Интерференция света. Дифракция света. Поляризация света. Интерференция поляризованного света. 31. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры. 32. Поглощение и дисперсия света. Фазовая и групповая скорости. 33. Вопрос по реферату.