НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ МИФИ
Факультет экспериментальной и теоретической физики

Утверждено

Ученым советом факультета «Т»

протокол № 5 от 23.05.11
ПРОГРАММА

ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ – СОБЕСЕДОВАНИЯ

ДЛЯ МАГИСТЕРСКОЙ ПРОГРАММЫ
«ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА И ФОТОНИКА»
НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 140800

«ЯДЕРНЫЕ ФИЗИКА И ТЕХНОЛОГИИ»

МОСКВА, 2011г.
Общие положения

Вступительное собеседование по магистерской программе «Физика твердого тела и фотоника» осуществляется в письменной форме в виде вопросов по темам, приведенным ниже.

Билет для собеседования содержит 3 вопроса.

Оценка выставляется по 100-балльной системе. Неудовлетворительной оценкой является оценка от 1 до 20 баллов.

Содержание программы вступительного собеседования

1. 
   Структура твердых тел.
   

Химическая связь и валентность. Типы сил связи в конденсированном состоянии. Кристаллические и аморфные твердые тела. Трансляционная инвариантность. Кристаллическая решетка, базис и кристаллическая структура. Примеры кристаллических структур: простая кубическая, ОЦК, ГЦК, ГПУ, структура типа алмаза, CsCl и NaCl. Обозначения узлов, направлений и плоскостей в кристалле. Обратная решетка, ее свойства. Зона Бриллюэна. Дифракция рентгеновских лучей, нейтронов и электронов в кристалле. Условия дифракции по Лауэ и по Вульфу-Брэггу. Дефекты. Точечные дефекты. Дефекты Френкеля и Шоттки. Линейные дефекты. Дислокации.
2. Динамика кристаллической решетки и ее тепловые свойства.

Динамика ионов в твердом теле. Моды и ветви колебаний. Фононы. Функция распределения Бозе-Эйнштейна. Теплоемкость решетки и ее температурная зависимость. Модели Дебая и Эйнштейна. Ангармонизм. Тепловое расширение.

3. Электронные состояния в кристаллах

Зонная структура твердых тел. Металлы и полуметаллы, полупроводники и диэлектрики. Свободные электроны. Теорема Блоха. Зона Бриллюэна. Приближение эффективной массы.

4. Основные электронные свойства металлов

Распределение Ферми. Принцип Паули. Заполнение электронных состояний, поверхность Ферми, энергия Ферми. Плотность электронных состояний. Электронная теплоемкость и ее температурная зависимость.

5. Основные электронные свойства полупроводников.

Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Вырожденный и невырожденный полупроводник. Собственный и примесный полупроводник. Уровень Ферми. Температурная зависимость концентрации носителей заряда. Генерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда. Дрейф и диффузия носителей заряда. Подвижность носителей заряда.

6. Кинетические свойства металлов и полупроводников

Рассеяние носителей заряда, длина свободного пробега. Электропроводность и электронная теплопроводность. Закон Видемана-Франца. Высокочастотная проводимость и скин-эффект. Эффект Пельтье. Эффект Томсона. Эффект Холла.

7. Основы физической оптики и фотоники

Интерференция света и интерферометры. Дифракция света и дифракционные решетки. Спонтанные и вынужденные переходы. Свойства вынужденного излучения. Квантовое усиление и генерация электромагнитного излучения. Активная среда, способы её получения. Однородное и неоднородное уширение спектральных линий. Открытый (оптический) резонатор. Резонансные свойства оптических резонаторов. Условия генерации электромагнитного излучения. Основные типы оптических квантовых генераторов.

Рекомендуемая литература

1.	Ландау Л.Д., Лифщиц Е.М. Теоретическая физика в 10 томах. Квантовая механика. М.: Наука, 1989, 2001
2.	Ландау Л.Д., Лифщиц Е.М. Теоретическая физика в 10 томах. Т.5. Статистическая физика, ч.1. М.: Наука, 1976, 1995, 2001
3.	Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978.
4.	Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М.:Мир, 1979. т.1, т.2.
5.	Блейкмор Дж. Физика твердого тела. М.: Мир, 1988.
6.	Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977, 1990.
7.	Шалимова К. В. Физика полупроводников. М.: Энергия, 1985.
8.	Мэйтлэнд А., Данн М. Введение в физику лазеров. М.: Наука, 1978
9.	Карлов Н. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1983, 1988.
10.	Звелто О.. Принципы лазеров. М.: Мир, 1984, 1990.

Председатель аттестационной

комиссии по направлению

140800 «Ядерные физика и технологии» В.Н. Беляев