 kierunek rozchodzenia się monochromatycznej, spolaryzowanej FEM oraz jego związek z wektorami pola elektrycznego, magnetycznego, 2 pkt

1. (26 pkt.) Fale elektromagnetyczne (FEM) i transport energii przez FEM. (10 pkt.) Zadanie Wartość średniego ciśnienie  wywierane przez FEM padającą prostopadle na powierzchnię całkowicie pochłaniającą wyraża się wzorem  =(Natężenie fali)/(prędkość FEM); proszę wyprowadzić podany wzór opatrując go niezbędnymi komentarzami/wyjaśnieniami.

 charakterystyka widmo (w zależności od częstotliwości lub długości fal), źródła poszczególnych części widma (fal o różnych długościach), 4 pkt

 współczynnik załamania światła i jego związek z względnymi przenikalnościami elektrycznymi i magnetycznymi ośrodka, 2 pkt.

 kierunek rozchodzenia się monochromatycznej, spolaryzowanej FEM oraz jego związek z wektorami pola elektrycznego, magnetycznego, 2 pkt

 wyprowadzenie jednostek miar wielkości elektromagnetycznych:

o natężenia oraz indukcji pola elektromagnetycznego, 2 pkt o przenikalności elektrycznej magnetycznej próżni, 2 pkt o strumienia magnetycznego, 2 pkt

o pochodnej strumienia magnetycznego względem czasu, 2 pkt o natężenia oraz indukcji pola elektrostatycznego, 2 pkt o współczynnika samoindukcji oraz indukcji wzajemnej. 2 pkt

 gęstość energii FEM i jednostka gęstości energii FEM, 2 pkt

 definicja strumienia energii FEM i wektora Poyntinga, 2 pkt

 średnia wartość energii monochromatycznej i spolaryzowanej FEM, 2 pkt

1. (16 pkt.) Wybrane problemy mechaniki kwantowej: postulaty mechaniki kwantowej. (10 pkt.) Zadanie Jaka jest wartość energii własnej cząstki kwantowej znajdującej się w stanie kwantowym o funkcji falowej

Acos b , a operator energii całkowitej ma postać podaną obok?

Wyznaczanie energii całkowitej powinno zawierać komentarze/wyjaśnienia.

 I postulat dotyczący funkcji falowej (FF) + właściwości matematyczne FF, w tym znaczenie fizyczne normowania FF, interpretacja i definicja gęstości prawdopodobieństwa, 4 pkt

 II postulat-reprezentacja obserwabli za pomocą operatorów, 2 pkt.

 IA postulat o superpozycji stanów kwantowych, 2 pkt

 III postulat dotyczący ewolucji w czasie FF; czasowe i bezczasowe równanie Schroedingera (RS), 2 pkt

 IV postulat dotyczący pomiarów wartości skwantowanych wielkości fizycznych, 2 pkt

 V postulat o spinie cząstek elementarnych, spinowy moment magnetyczny elektronu, potwierdzenie doświadczalne kwantowania spinowego momentu elektronu, doświadczenie Sterna-Gerlacha, 2 pkt

 VI postulat o symetrii permutacyjnej funkcji falowej układu cząstek kwantowych, zakaz Pauliego, 2 pkt 3. (25 pkt.) Elementy astrofizyki (11 pkt). E lementy jądrowej fizyki medycznej i fizyczne podstawy

działania nuklearnych procedur diagnostycznych (14 pkt). Zakładając, że stała Hubble’a H

= 60 km/(sMPc), gdzie parsek Pc=310

m, proszę oszacować rozmiar liniowy Wszechświata dostępnego

obserwacjom (10 pkt.); szacowanie powinno być wsparte komentarzami/wyjaśnieniami.

 zasada kosmologiczna, 1 pkt.

 promieniowanie reliktowe, 2 pkt.

 hipoteza gorącego początku Wszechświata (Wielki Wybuch), 1 pkt

 prawo i stała Hubble’a a wiek Wszechświata, 3 pkt

 jak powstały jądra pierwiastków ciężkich? 1 pkt.

 skład materii we Wszechświecie, 3 pkt.

 teleradioterapia hadronowa i kobaltowa, 4 pkt.

 tomografia za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI), 4 pkt

 diagnostyka izotopowa (scyntygrafia, SPECT), 2 pkt.

 pozytonowa tomografia emisyjna, 4 pkt.

4. Jakość redakcyjna pisemnego egzaminu od 0 pkt. do 5 pkt.

Włodzimierz Salejda

Wrocław, 16 lipca 2021