Курс «Фізика атома, атомних явищ, ядра і елементарних частинок» є завершальним у циклі дисциплін загальної фізики. Вивчення курсу забезпечує базову фахову підготовку бакалавра спеціальності 014.08 Середня освіта (Фізика).

Мета курсу: оволодіння основними поняттями і законами атомної фізики, характеристикою і класифікацією елементарних частинок, а також особливостями взаємодії між ними; розуміння фізичних процесів, що відбуваються в речовині при взаємодії з атомними ядрами та елементарними частинками.

Завдання курсу: формування теоретичних знань з фізики атома, атомного ядра та елементарних частинок, які створюють цілісну фізичну картину Всесвіту; застосування одержаних знань для розв’язку конкретних задач фізики.

В результаті вивчення курсу студенти мають

знати: основні поняття: квант світла (фотон), маса фотона, імпульс фотона, фотоелектричний ефект, тиск світла, корпускулярно-хвильовий дуалізм світла, рентгенівське випромінювання, ефект Комптона, хвилі де Бройля, гармонічний осцилятор, спектральні серії випромінювання атомів водню, ядерна модель атома, дискретний енергетичний рівень атома, головне квантове число, орбітальне квантове число, орбітальне магнітне квантове число, спін, валентність, комбінаційне розсіяння світла, люмінесценція, спонтанне випромінювання, індуковане випромінювання, лазери, зв’язки структурних одиниць у кристалах, енергетичні зони, енергія Фермі, електронний газ, квазічастинки, прискорювачі заряджених частинок, методи спостереження і реєстрації мікрочастинок, заряд ядра, масове число ядра, енергія зв’язку ядер, дефект маси ядра, момент імпульсу ядра, магнітний момент ядра, ядерні сили, радіоактивність, період піврозпаду, доза опромінення, правила зміщення, радіоактивні сім’ї, α-розпад, β-розпад, γ-випромінювання, ефект Мессбауера, ядерна реакція, штучна радіоактивність, трансуранові елементи, реакції термоядерного синтезу, елементарні частинки, фундаментальні взаємодії, кваркова модель адронів;

основні закони і закономірності: експериментальні основи квантової механіки; закони фотоефекту; природа рентгенівського випромінювання; теплове випромінювання; закони Стефана-Больцмана, Віна, формули Релея-Джинса, Планка; співвідношення невизначеностей Гейзенберга; рівняння Шредінгера і його застосування; спектральні серії випромінювання атомів водню, дослід Резерфорда; постулати Бора, принцип відповідності; квантова теорія будови атомів і молекул, принцип Паулі, закон Мозлі; квантові статистики, закон кубів Дебая; квантова теорія теплоємності твердих тіл; квантова теорія надпровідності і надплинності; експериментальні методи ядерної фізики; склад ядра, енергія зв’язку ядра, дефект маси ядра; ядерні сили; моделі атомного ядра; закон радіоактивного розпаду; правила зміщення; α-розпад, β-розпад, γ-випромінювання; теорія ядерних реакцій; реакції термоядерного синтезу; будова ядерного реактора, екологічні проблеми ядерної енергетики; сучасна теорія елементарних частинок; види фундаментальних взаємодій; закони збереження у фізиці елементарних частинок; кваркова модель адронів; внесок українських учених у розвиток квантової фізики; сучасна фізична картина світу;

вміти: самостійно працювати за літературними джерелами; розуміти сучасну природничо-наукову картину світу; виділяти і логічно обґрунтовувати в цій картині роль, місце і значення будь-якого природного явища (бачити взаємозв’язки теорій, реалізацію принципу доповнюваності); застосовувати основи квантової теорії у навчальному процесі загальноосвітніх навчальних закладів; демонструвати досліди з квантової фізики та робити теоретичні узагальнення, з них, посилатись на практичні застосування; застосовувати отримані знання для розв’язування задач з квантової фізики; виконувати розрахунки квантових систем; знати будову фотоелементів, фотопомножувачів, спектрографів, стилометрів, квантових генераторів, лічильника Гейгера – Мюллера, радіометрів, лічильників імпульсів, дозиметрів; проводити дослідження теплового випромінювання, фотоефекту і фотоелектронних явищ, спектрів випромінювання атомарного водню, індукованого (лазерного) випромінювання, фотоелектричних властивостей напівпровідників, радіоактивності; володіти уявленнями про моделювання квантових процесів.