Программа GATE Physics Syllabus

Код темы: PH

Структура курса

Разделы / Единицы	Темы
Секция 1	Математическая физика
Раздел 2	Классическая механика
Раздел 3	Электромагнитная теория
Раздел 4	Квантовая механика
Раздел 5	Термодинамика и статистическая физика
Раздел 6	Атомная и молекулярная физика
Раздел 7	Физика твердого тела и электроника
Раздел 8	Ядерная физика и физика элементарных частиц

Учебная программа

Section 1: Mathematical Physics

• Линейное векторное пространство -
  • Basis
  • Orthogonality
  • Completeness
• Matrices
• Векторное исчисление
• Линейные дифференциальные уравнения, элементы комплексного анализа
• Условия Коши Римана -
  • Теоремы Коши
  • Singularities
  • Теорема об остатке
  • Applications
• Преобразования Лапласа -
  • Анализ Фурье
• Элементарные представления о тензорах -
  • Ковариантный и контравариантный тензор
  • Леви-Чивита и символы Кристоффеля

Section 2: Classical Mechanics

• Принцип Даламбера
• Циклические координаты
• Вариационный принцип
• Уравнение движения Лагранжа
• центральная сила и проблемы рассеяния
• Жесткое движение тела
• Небольшие колебания
• Формализмы Гамильтона
• Скобка Пуассона
• специальная теория относительности -
  • Преобразования Лоренца
  • Релятивистская кинематика
  • Эквивалентность массы и энергии

Section 3: Electromagnetic Theory

• Решения электростатических и магнитостатических задач, включая краевые

• Problems

• Диэлектрики и проводники

• Уравнения Максвелла

• Скалярный и векторный потенциалы

• Калибры Кулона и Лоренца

• Электромагнитные волны и их отражение, преломление, интерференция, дифракция и поляризация

• Вектор Пойнтинга, теорема Пойнтинга, энергия и импульс электромагнитных волн

• Излучение от движущегося заряда

Section 4: Quantum Mechanics

• Постулаты квантовой механики

• Принцип неопределенности

• Уравнение Шредингера

• Одно-, двух- и трехмерные потенциальные задачи

• Частица в ящике, прохождение через одномерные потенциальные барьеры, гармонический осциллятор, атом водорода

• Линейные векторы и операторы в гильбертовом пространстве

• Угловой момент и спин

• Сложение угловых моментов

• Теория возмущений, не зависящая от времени

• Элементарная теория рассеяния

Section 5: Thermodynamics and Statistical Physics

• Законы термодинамики
• Макросостояния и микросостояния
• Фазовое пространство
• Ensembles
• Статистическая сумма, свободная энергия, расчет термодинамических величин
• Классическая и квантовая статистика
• Вырожденный ферми-газ
• Излучение черного тела и закон распределения Планка
• Конденсация Бозе-Эйнштейна
• Фазовые переходы первого и второго рода, фазовые равновесия, критическая точка.

Section 6: Atomic and Molecular Physics

• Спектры одно- и многоэлектронных атомов
• Ls и jj сцепление
• Сверхтонкая структура
• Эффекты Зеемана и Старка
• Электродипольные переходы и правила отбора
• Вращательные и колебательные спектры двухатомных молекул
• Электронный переход в двухатомных молекулах, принцип Франка-Кондона
• Рамановский эффект
• ЯМР, ЭПР, рентгеновские спектры
• Лазеры -
  • Коэффициенты Эйнштейна
  • Инверсия населения
  • Двух- и трехуровневые системы

Section 7: Solid State Physics & Electronics

• Элементы кристаллографии

• Дифракционные методы определения структуры

• Склеивание в твердых телах

• Колебания решетки и тепловые свойства твердых тел

• Теория свободных электронов

• Зонная теория твердого тела -

  • Модели почти свободных электронов и сильной связи

• Металлы, полупроводники и изоляторы

• Электропроводность, подвижность и эффективная масса

• Оптические, диэлектрические и магнитные свойства твердых тел

• Элементы сверхпроводимости -

  • Сверхпроводники типа I и типа II

  • Эффект Мейснера

  • Уравнение Лондона

• Полупроводниковые приборы -

  • Diodes

  • Биполярные переходные транзисторы

  • Полевые транзисторы

• Операционные усилители -

  • Цепи отрицательной обратной связи

  • Активные фильтры и генераторы

• Регулируемые источники питания

• Базовые цифровые логические схемы, последовательные схемы, триггеры, счетчики, регистры, аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование

Section 8: Nuclear and Particle Physics

• Ядерные радиусы и зарядовые распределения, ядерная энергия связи, электрические и магнитные моменты
• Ядерные модели, модель жидкой капли -
  • Полуэмпирическая формула массы
  • Ферми-газовая модель ядра
  • Модель ядерной оболочки
• Ядерная сила и проблема двух нуклонов
• Альфа-распад, бета-распад, электромагнитные переходы в ядрах
• Резерфордовское рассеяние, ядерные реакции, законы сохранения
• Деление и синтез
• Ускорители и детекторы частиц
• Элементарные частицы, фотоны, барионы, мезоны и лептоны
• Кварковая модель

Чтобы скачать pdf Нажмите здесь .