Билеты по физике 3 семестр
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ФИЗИКЕ (3 семестр)
1. Основная задача статистической физики. Статистический и термодинамический методы описания.
2. Микро- и макропараметры состояния системы. Равновесное и неравновесное макросостояния. Замкнутая, квазизамкнутая и открытая системы.
3. Фазовое пространство. Элементарная фазовая ячейка. Функция распределения вероятностей.
4. Основной постулат статистической физики и эргодическая гипотеза. Микроканонический ансамбль.
5. Статистический вес (термодинамическая вероятность), его свойства.
6. Энтропия, физический смысл энтропии и изменения энтропии, ее свойства.
7. Понятие процесса. Обратимый и необратимый процессы. Равновесный и стационарный процессы.
8. Внутренняя энергия, теплота, работа.
9. Первое начало термодинамики.
10. Температура, давление, химический потенциал. Основное термодинамическое равенство.
11. Второе и третье начала термодинамики.
12. Изменение энтропии в обратимом и необратимом процессах. Неравенство Клаузиуса. Объединенная форма I и II начал термодинамики.
13. Цикл Карно. КПД идеальной тепловой машины.
14*. Условия равновесия (механического теплового и термодинамического).
15*. Функции распределения в равновесных системах. Каноническое распределение.
16*. Распределение Гиббса (большое каноническое) для систем с переменным числом частиц. Физический смысл. Условие нормировки.
17. Особенности квантовой статистики тождественных частиц.
18*. Распределение Ферми-Дирака по состояниям (физический смысл, свойства).
19*. Распределение Бозе-Эйнштейна (физический смысл, свойства).
20*. Статистический вес состояния свободной частицы с заданным интервалом импульса и энергии. Плотность состояний.
21. Переход от квантового распределению к классическому. Критерии вырождения для квазисвободных частиц (температура вырождения).
22*. Распределение Максвелла-Больцмана (по импульсам и координатам). Формула Больцмана.
23*. Распределения Максвелла по энергии, проекциям скоростей, модулю скорости (их физический смысл, свойства). Средние значения <Е>,<V>,<V2>, Vвер. Уравнение состояния идеального газа.
24. Элементы зонной теории твердого тела (энергетические зоны, заполнение электронами, делокализация электронов). Проводники, полупроводники, диэлектрики.
25*. Приближение квазисвободных электронов в металле (температура вырождения, энергия Ферми, давление электронного газа). Теплоёмкость электронного газа.
26*. Распределение электронов и дырок по энергиям в собственных полупроводниках. Положение химического потенциала и концентрация электронов и дырок в собственном полупроводнике.
27*. Примесные полупроводники. Химический потенциал и концентрация свободных носителей.
28*. Фотонный газ. Распределение Планка. Излучение абсолютно чёрного тела.
29*. Фононный газ. Теплоёмкость твёрдого тела. Модель Дебая-Эйнштейна.
30. Основная задача физической кинетики. Примеры явлений переноса и их закономерности.
31*. Кинетическое уравнение Больцмана (физический смысл). Время релаксации, длина свободного пробега.
32*. Электропроводность. Зависимость удельной электропроводности от концентрации носителей тока.
33*. Электропроводность металлов и её зависимость от температуры.
34*. Собственная и примесная проводимость полупроводников, зависимость от температуры.