Literatura:

1.

Ch. Kittel, „Wstęp do fizyki ciała stałego”, PWN, Warszawa 1999,

2.

H. Ilbach, H. Lüth, „Fizyka ciała stałego”, PWN, Warszawa 1996,

3.

K.Lichszteld, I.Kruk - Wykłady z fizyki (skrypt). Szczecin 2004.

4.

Jay Orear - Fizyka t. 1 i 2. WNT W-wa 1990.

5.

H.A.Enge, M.R.Wehr, J.A.Richards, Wstęp do fizyki atomowej, PWN W-wa 1983

6.

P.Wilkes, Fizyka ciała stałego dla metaloznawców, PWN W-wa 1979

Ciekawe strony internetowe:

http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

http://pl.wikipedia.org/wiki/ (* polska wikipedia *)

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/

Zagadnienia egzaminacyjne:

1. Promieniowanie termiczne. Prawa: Kirchoffa, Wiena i Stefana - Boltzmanna. Foton –

kwantowe własności promieniowania. Efekt Comptona. Absorpcja światła w ośrodkach.

2. Budowa atomu wodoru wg Bohra, doświadczenie Rutherforda, postulaty Bohra, emisja i

absorpcja kwantu promieniowania, wyprowadzenie wzoru Balmera z postulatów Bohra.

3. Dualizm korpuskularno-falowy w przyrodzie; zjawiska świadczące o korpuskularnej i fa-

lowej naturze światła. Fale de Broglie'a cząstki kwantowej (np. elektronu), paczka falo-

wa. Związek modelu Bohra z mechaniką de Broglie'a. Zasada nieoznaczoności i jej zwią-

zek z dualizmem. Postulaty mechaniki kwantowej i ich interpretacja. Własności i znacze-

nie funkcji falowej, równanie Schrödingera, operator energii (hamiltonian).

4. Równanie Schrödingera dla cząstki w prostokątnej, jednowymiarowej studni potencjału,

jego rozwiązania dla nieskończonej i skończonej wysokości ścian studni: funkcje falowe

i dozwolone wartości energii. Przenikanie cząstek przez barierę potencjału o skończonej

grubości i wysokości (efekt tunelowy) na podstawie rozważań dot. studni potencjalnej.

5. Atom wodoru w mechanice kwantowej: równanie Schrödingera, separacja funkcji falo-

wych, dyskusja gotowych rozwiązań; znaczenie liczb kwantowych n, l, m występują-

cych w tych rozwiązaniach. Spin elektronu. Czwarta liczba kwantowa. Doświadczenie

Sterna - Gerlacha i jego interpretacja.

- 2 -

6. Atomy wieloelektronowe, cztery liczby kwantowe i ich znaczenie w atomie. Zakaz Pau-

liego, Układ okresowy pierwiastków z punktu widzenia mechaniki kwantowej. Powłoki

elektronowe.

7. Wiązania krystaliczne w ciałach stałych; rodzaje i energia wiązań, własności kryształów

o różnych wiązaniach.

8. Geometria kryształów: pojęcie sieci krystalicznej, stałe sieci, punkty, odcinki i płaszczy-

zny sieciowe, ich zapis symboliczny. Kąty między prostymi i płaszczyznami w krysztale.

9. Symetria kryształów. Przekształcenia symetrii, grupy punktowe, Komórki elementarne,

sieci Bravaisa. Własności dyfrakcyjne, warunek Bragga, warunek Lauego.

10. Pojęcie fononów w ciele stałym. Energia i pęd fononów, wykresy dyspersji

ω

(q), gałę-

zie: akustyczna i optyczna, pojęcie i znaczenie stref Brillouine'a. Teorie ciepła właściwe-

go wg Debye'a. Doświadczalny przebieg zależności c

V

(T) i porównanie z wynikami w/w

teorii.

11. Przewodnictwo elektryczne ciał stałych – pojęcia podstawowe: materiałowe (mikrosko-

powe) prawo Ohma, gęstość prądu, prędkość dryfu i ruchliwość elektronów, koncentracja

nośników ładunku, zjawisko Halla. Nadprzewodnictwo. Zarys teorii BCS nadprzewod-

nictwa metali, pary Coopera, równania Londonów. Nadprzewodnictwo I i II rodzaju.

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe.

13. Przewodnictwo elektryczne metali. Elektrony przewodnictwa, ruch elektronu w perio-

dycznej sieci potencjalnej, "rozmycie" energetycznych poziomów atomowych w pasma

energetyczne w przypadku ciała stałego. Twiedzenie Blocha, funkcje Blocha. Rozkład

statystyczny Fermiego-Diraca dla elektronów, poziom (energia) Fermiego, powierzchnia

Fermiego w przestrzeni prędkości (pędów) elektronów, gęstość stanów i prawdopodo-

bieństwo obsadzenia pasm w różnych temperaturach.