Введение в квантовую физику

Abstract

Данный электронный курс лекций состоит из трех частей. Первая часть посвящена квантовой природе электромагнитного излучения. Здесь рассмотрены характеристики и законы теплового излучения, законы внешнего фотоэффекта, давление света, эффект Комптона, и дано их объяснение при использовании гипотезы квантования энергии электромагнитного излучения. Во второй части излагается боровская модель атома, которая хорошо объясняет спектр атома водорода. Указаны недостатки этой модели и невозможность с помощью этой модели объяснить спектры многоэлектронных атомов. Третья часть посвящена элементам квантовой механики. Рассмотрение начинается с гипотезы де Бройля о волновой природе частиц вещества, приведены постулаты квантовой механики, дано волновое уравнение квантовой механики. Рассмотрены некоторые важные физические следствия квантовой механики, например, такие как прохождение частиц через потенциальный барьер (туннельный эффект), соотношение неопределенностей Гейзенберга, естественное уширение спектральных линий. Материал изложен в объеме программы курса физики для технического университета. Он может быть также использован и при чтении лекций по физике в течение одного семестра, где курс физики как раз заканчивается введением в квантовую теорию.