Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки 010800. 68 «радиофизика» магистерские программы

Вид материала

Программа

Содержание 2. Физика волновых процессов. 3. Квантовая радиофизика. 4. Статистическая радиофизика. 5. Физика твердого тела 6. Твердотельная электроника 7. Функциональная электроника.

Подобный материал:

• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки 210300., 97.75kb.
• Программа междисциплинарного вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 237.94kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки 050100 «Физико, 86.06kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 78.98kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 376.66kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 321.1kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 664.35kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 112.42kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению, 444.52kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру направление подготовки, 173.18kb.

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Волгоградский государственный университет

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе


___________________ С.Г. Сидоров


«______» _________________2009 г.


ПРОГРАММА

ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В МАГИСТРАТУРУ

ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 010800.68 «РАДИОФИЗИКА»

магистерские программы

511503 Электромагнитные волны в средах,

511506 Квантовая радиофизика и лазерная физика,

511507 Информационные процессы и системы,

511508 Компьютерная радиофизика.


Волгоград 2009


1. Основы теории колебаний.

1. Колебательная система с одной степенью свободы – описание с помощью фазовой плоскости. Математический маятник, колебательный контур.

2. Метод медленно меняющихся амплитуд. Пример анализа колебательной системы.

3. Метод гармонического баланса. Пример анализа колебательной системы.

4. Автоколебательные системы. Предельный цикл. Синхронизация колебаний.

5. Параметрическая генерация и усиление колебаний.

6. Колебательные системы с двумя степенями свободы, парциальные и нормальные частоты, затягивание и синхронизация колебаний.

7. Колебания в системах со многими степенями свободы, ортогональность нормальных колебаний, вынужденные колебания, автоколебания, соотношения Менли – Роу.

8. Собственные и вынужденные колебания в распределенных системах.

2. Физика волновых процессов.

1. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде.

2. Распространение волн в диспергирующих средах, волны в жидкостях и газах.

3. Распространение электромагнитных волн в анизотропной среде.

4. Генерация гармоник. Условие фазового синхронизма, соотношения Менли – Роу.

5. Нелинейные волны в диспергирующей и диссипативной среде. Солитоны.

6. Приближение геометрической оптики, квазиоптическое приближение.

7. Прямоугольный волновод. Электрические и магнитные волны: классифи­ка­ция и структура поля. Волна H₁₀.

3. Квантовая радиофизика.

1. Постулаты квантовой механики. Оператор плотности. Уравнение для сред­них. Представ­ле­ние взаимодействия.

2. Квантование электромагнитного поля. Излучение черного тела.

3. Дипольное взаимодействие. Вероятности квантовых переходов. Спонтанные и индуцированные переходы. Естественная ширина линии излучения.

4. Отклик, релаксация и восприимчивость квантовых систем.

5. Флуктуационно-диссипационная теорема.

6. Нелинейная восприимчивость. Нелинейная поляризация. Многофотонные процессы.

7. Уравнения Блоха. Электронный парамагнитный резонанс. Радио­спек­т­ро­с­ко­пия.

8. Кинетические и амплитудные уравнения лазера. Оптические уравнения Блоха, уравнения ММА.

9. Оптические квантовые генераторы. Лазерная спектроскопия.

10. Квантование электромагнитного поля в среде. Энергетические и когерентные состояния поля. Статистика фотонов и фотоотсчетов.

4. Статистическая радиофизика.

1. Случайные процессы, функции случайной величины, сходимость, непре­рыв­ность, дифференцируемость, стационарность, эргодичность. Моменты случайной величины, характеристическая функция. Центральная предельная теорема.

2. Случайные функции, понятие, задание, моменты. Функция автокорреляции, спектральная плотность интенсивности случайного процесса, теорема Винера – Хинчина. Воздействие случайного процесса на линейную систему, теорема о нормализации.

3. Узкополосные гауссовы процессы, спектр колебания с флуктуирующей частотой.

4. Марковские случайные процессы. Уравнение Смолуховского, двумерные слу­чайные блуждания. Уравнение Фоккера – Планка – Колмогорова.

5. Стохастические дифференциальные уравнения, уравнения для средних, уравнение Лиувилля. Случайные поля, функция автокорреляции и спектр поля.

6. Электромагнитная волна в статистически неоднородной среде.

7. Тепловой шум в линейных диссипативных системах, теорема Найквиста. Шумы транзисторов и усилителей.

5. Физика твердого тела

1. Кристаллическая структура твердого тела. Обратная решетка. Зона Бриллюэна. Уравнение Шредингера для кристалла
   
2. Движение электрона в периодическом поле. Теорема Блоха. Энергетический спектр электрона в кристалле. Модель Кронига-Пенни.
   
3. Число разрешенных состояний в зоне Бриллюэна. Заполнение энергетических зон у металлов, полупроводников и диэлектриков. Плотность квантовых и энергетических состояний. Распределение Ферми-Дирака.
   
4. Движение электрона во внешнем поле. Эффективная масса.
   
5. Кинетическое уравнение Больцмана.
   
6. Тепловые колебания линейной цепочки. Колебания атомов трехмерной решетки. Статистика фононов.
   
7. Электропроводность полупроводников. Явления переноса в сильных электрических полях.
   
8. Гальвано- и термомагнитные эффекты в твердом теле.
   
9. Генерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда. Уравнение непрерывности. Диффузионный и дрейфовый ток. Соотношения Энштейна.
   

6. Твердотельная электроника

1. Контакт металл ­– полупроводник. Контактная разность потенциалов, ВАХ барьера Шоттки.

2. Электронно-дырочный переход, диод, статические и динамические характеристики, электрический пробой.

3. Структура и распределение заряда биполярного транзистора. Процессы в базе, эмиттере и коллекторе транзистора. Модель Эберса-Молла. Частотные свойства транзистора и переходные процессы в нем.

4. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом и с изолированным затвором. Часто­т­ные свойства и эквивалентные схемы полевых транзисторов. Приборы с зарядовой связью.

5. Поглощение и излучение света кристаллами. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. Полупроводниковые излучатели и приемники излучения

6. Интегральные микросхемы.

7. Тиристоры, динисторы.

7. Функциональная электроника.

1. Акустоэлектронное взаимодействие, акустоэлектроника.

2. Оптоэлектронные приборы.

3. Оптические процессоры.

4. Криоэлектроника.

5. Магнитооптическая электроника.

6. Эхопроцессоры.

7. Спин-волновая электроника.

8. Сверхпроводниковая электроника.

9. Молекулярная электроника.

Критерии оценки

Для получения положительной оценки необходимо по всем вопросам билета изложить основные положения, законы, соотношения и уравнения с расшифровкой всех величин, указать области их применения, привести функциональные схемы и алгоритмы работы основных устройств и методов. Для получения отличной оценки необходимо по всем вопросам билета привести логически последовательные и полные доказательства и выводы с необходимыми численными оценками и анализом работы методов, схем и устройств.

Литература.

1. Мигулин В.В., Медведев В.И., Мустель Е.Р., Парыгин В.Н.. Основы теории колебаний. М.: Наука. 1988. 392 с.

2. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука 1979. 384 с.

3. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М.: НИЦ "Регулярная и стохастическая динамика". 2000. 500 с.

4. Квантовая радиофизикиа/ под ред. В.И. Чижика. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. 689 с.

5. Клышко Д.Н. Физические основы квантовой электроники. М.: Наука, 1986. 296 с.

6. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин А.С. Введение в статистическую радиофизику. М.: Наука, 1981. 640 с.

7 Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Часть 1. Случайные процессы. М.: Наука, 1976. 496 с.

8. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Часть 2. Случайные поля. М.: Наука, 1978. 464 с.

9. Гаман В.И. Физика полупроводниковых приборов. – Томск: Изд-во НТЛ, 2000. – 426 с.

10. Никулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов М.: Радио и связь, 1990. 254 с.

11. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела: М.: Высш. шк., 1985. 384 с.

12. Епифанов Г.И., Мома Ю.А. Твердотельная электроника. М.: Высш. шк., 1986. 304 с.

13. Ржевкин К.С. Физические принципы действия полупроводниковых приборов. – М.: Изд-во МГУ, 1986. 256 с.

14. Гусева М. Б., Дубинина Е. М. Физические основы твердотельной электроники. – М.: Изд-во МГУ, 1986. – 312 с.

15. Функциональные устройства обработки сигналов (основы теории и алгоритмы) / под ред. Ю.В. Егорова. М.: Радио и связь, 1997. 288 с.

16. Кравченко А.Ф. Физические основы функциональной электроники. Новосибирск: Изд-во НГУ, 2000. 444 с.

17. Кочемасов В.Н., Долбня Е.В., Соболь Н.В. Акустоэлектронные Фурье-процессоры. М.: Радио и связь, 1987. 168 с.

18. Интегральные схемы и микроэлектронные устройства на сверхпроводниках / под ред. В.Н. Алфеева. М.: Радио и связь, 1985. 232 с.


Декан факультета физики и телекоммуникаций В.В. Яцышен


Зав. кафедрой Радиофизики В.К. Игнатьев