T.I. Трофимова

ДОБРЕ

ФИЗИКА

Седмо издание, стереотипно

РПРЕПОРЪЧВАММИНИСТЪР НА ОБРАЗОВАНИЕТО

РОСИАНФЕДЕРАЦИЯ КАТО УЧЕБНО ПОМОЩНИЕ

ЗА ИНЖЕНЕРИНГ- ТЕХНИЧЕСКИ СПЕЦИАЛНОСТИ

ВИСШИ УЧЕБНИ ЗАВЕДЕНИЯ

ВИПЛАШНО УЧИЛИЩЕ

2003

Рецензент: професор в катедрата по физика на името на A.M. Производителят на Московския енергиен институт ( технически университет) В.А.Касянов

ISBN 5-06-003634-0

ФГУП "Издателство" висше училище“, 2003 г

Оригиналното оформление на тази публикация е собственост на издателство Висшая школа и нейното възпроизвеждане (възпроизвеждане) по какъвто и да е начин без съгласието на издателя е забранено.

ПРЕДГОВОР

Урокнаписани в съответствие с действащата програма на курса по физика за инженерно-технически специалности от висшите образователни институциии е предназначен за студенти от висши технически учебни заведения с редовно обучение с ограничен брой часове по физика, с възможност за използване във вечерни и задочни курсове.

Малък обем на учебника е постигнат чрез внимателен подбор и сбито представяне на материала.

Книгата е разделена на седем части. В първата част е дадено систематично представяне на физическите основи на класическата механика, както и елементи от специалната (частна) теория на относителността. Втората част е посветена на основите на молекулярната физика и термодинамиката. Третата част се занимава с електростатиката, постоянния ток и електромагнетизма. В четвъртата част, посветена на представянето на теорията на трептенията и вълните, се разглеждат успоредно механичните и електромагнитните трептения, посочват се техните прилики и разлики и се сравняват физическите процеси, протичащи при съответните трептения. В петата част се разглеждат елементите на геометричната и електронната оптика, вълновата оптика и квантовата природа на излъчването. Шестата част е посветена на елементите на квантовата физика на атомите, молекулите и твърди вещества... В седмата част са изложени елементите от физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици.

Представянето на материала се извършва без тромави математически изчисления, отделено е необходимото внимание на физическата същност на явленията и на понятията и законите, които ги описват, както и на приемствеността на съвременната и класическата физика. Всички биографични данни са дадени според книгата "Физика" на Ю. А. Храмов (М.: Наука, 1983).

За обозначаване на векторни количества във всички фигури и в текста се използва получер шрифт, с изключение на количествата, обозначени с гръцки букви, които по технически причини се изписват в текста със светъл шрифт със стрелка.

Авторът изказва дълбока благодарност към колегите и читателите, чиито любезни коментари и пожелания са допринесли за подобряването на книгата. Особено съм благодарен на професор V.A.Kasyanov за прегледа на ръководството и неговите коментари.

ВЪВЕДЕНИЕ

ПРЕДМЕТ НА ФИЗИКАТА И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯТА ѝ С ДРУГИ НАУКИ

Светът около вас, всичко, което съществува около нас и е открито от нас чрез усещания, е материя.

Неразделно свойство на материята и формата на нейното съществуване е движението. Движението в най-широкия смисъл на думата е всякакъв вид промени в материята – от просто движение до най-сложните процеси на мислене.

Различни форми на движение на материята се изучават от различни науки, включително физика. Предметът на физиката, както и всяка наука, може да бъде разкрит само в хода на нейното подробно представяне. Доста трудно е да се даде строга дефиниция на предмета физика, тъй като границите между физиката и редица сродни дисциплини са условни. На този етап на развитие е невъзможно да се запази определението за физика само като наука за природата.

Академик А. Ф. Йофе (1880-1960; руски физик) определя физиката като наука, която изучава общите свойства и закони на движението на материята и полето. Сега е общоприето, че всички взаимодействия се осъществяват с помощта на полета, например гравитационни, електромагнитни, полета на ядрени сили. Полето, наред с материята, е една от формите на съществуване на майката. Неразривната връзка между полето и веществото, както и разликата в техните свойства, ще бъдат взети предвид, докато изучавате курса.

Физиката е наука за най-простите и в същото време най-общите форми на движение на материята и техните взаимни трансформации. Изучаваните от физиката форми на движение на материята (механични, термични и др.) присъстват във всички висши и повече сложни формидвижение на материята (химическо, биологично и др.). Следователно те, като най-простите, са в същото време и най-общите форми на движение на материята. По-висшите и по-сложни форми на движение на материята са предмет на изучаване в други науки (химия, биология и др.).

Физиката е тясно свързана с природните науки. Тази тясна връзка на физиката с други клонове на естествената наука, както отбелязва акад. С. И. Вавилов (1891-1955; руски физик и общественик), доведе до факта, че физиката има дълбоки корени в астрономията, геологията, химията, биологията и други природни науки. науки ... В резултат на това се появиха редица нови свързани дисциплини, като астрофизика, биофизика и др.

Физиката е тясно свързана с технологията и тази връзка е двупосочна. Физиката израства от нуждите на технологиите (развитието на механиката сред древните гърци, например, е предизвикано от нуждите на строителството и военна техникатова време), а технологията от своя страна определя посоката физическо изследване(например, по едно време задачата за създаване на най-икономичните топлинни двигатели предизвика бързото развитие на термодинамиката). От друга страна, техническото ниво на производство зависи от развитието на физиката. Физиката е в основата на създаването на нови отрасли на техниката (електронни технологии, ядрена технология и др.).

Бързите темпове на развитие на физиката, нарастващите й връзки с технологиите показват значителната роля на курса по физика в техническия колеж: това е фундаменталната основа за теоретичната подготовка на инженера, без която е невъзможна успешната му работа.

ЕХРАНИ С ФИЗИЧЕСКИ ЦЕННОСТИ

Основният изследователски метод във физиката е опит- базирано на практика, сетивно-емпирично познание за обективната реалност, тоест наблюдение на изучаваните явления при точно взети предвид условия, които позволяват да се проследи хода на явленията и да се възпроизвежда многократно, когато тези условия се повтарят .

За обяснение експериментални доказателствасе излагат хипотези.

Хипотезае научно предположение, изложено за обяснение на явление и изискващо експериментална проверка и теоретична обосновка, за да се превърне в надеждна научна теория.

В резултат на обобщаване на експериментални факти, както и на резултатите от човешката дейност се установява физически закони- устойчиви повтарящи се обективни закони, които съществуват в природата. Най-важните закони установяват връзка между физическите величини, за които е необходимо тези величини да бъдат измерени. Измерването на физическа величина е действие, което се извършва с помощта на измервателни уреди за намиране на стойността на физическа величина в приети единици. Единици физически величинимогат да бъдат избрани произволно, но тогава възникват трудности при сравняването им. Ето защо е препоръчително да се въведе система от единици, обхващаща единиците на всички физически величини.

За да се конструира система от единици, единиците се избират произволно за няколко независими физически величини. Тези единици се наричат основен.Останалите количества и техните единици се извличат от законите, свързващи тези количества и техните единицис основните. Те се наричат деривати.

В момента той е задължителен за използване в научната, както и в учебна литература System International (SI), която е изградена върху седем основни единици - метър, килограм, секунда, ампер, келвин, мол, кандела - и две допълнителни единици - радиан и стерадиан.

метър(m) - дължината на пътя, изминат от светлина във вакуум за 1/299792458 s. килограм(kg) - маса, равна на масата на международния прототип на килограма (платинено-иридиев цилиндър, съхраняван в Международното бюро за мерки и теглилки в Севър, близо до Париж).

Второ(s) - време, равно на 9 192631770 периода на излъчване, съответстващо на прехода между две свръхфини нива на основното състояние на атома цезий-133.

ампер(A) - силата на постоянен ток, който при преминаване през два успоредни праволинейни проводника с безкрайна дължина и незначително напречно сечение, разположени във вакуум на разстояние 1 m един от друг, създава сила между тези проводници, равна до 2⋅10 -7 N за всеки метър дължина.

Келвин(K) - 1 / 273,16 от термодинамичната температура на тройната точка на водата.

Молец(mol) - количеството материя в система, съдържаща същия брой структурни елементи, както атомите се съдържат в нуклида 12 C с тегло 0,012 kg.

Кандела(cd) - интензитет на светлината в дадена посока на източник, излъчващ монохроматично излъчване с честота 540 "10 12 Hz, чийто светлинен интензитет в тази посока е 1/683 W / sr.

радиан(rad) - ъгълът между два радиуса на окръжност, дължината на дъгата между които е равна на радиуса.

Стерадиан(cf) - плътен ъгъл с връх в центъра на сферата, изрязващ от повърхността на сферата площ, равна на площта на квадрат със страна, равна на радиуса на сферата.

За установяване на производни единици се използват физически закони, които ги свързват с основни единици. Например от формулата за равномерно праволинейно движение v = st (s- изминато разстояние, т- време) получената единица за скорост е равна на 1 m / s.

Рецензент: професор в катедрата по физика на името на А. М. Фабрикант на Московския енергиен институт (Технически университет) В. А. Касянов

ISBN 5-06-003634-0  Държавно унитарно предприятие „Висше училище”, 2001г

Оригиналното оформление на тази публикация е собственост на издателство Висшая школа и нейното възпроизвеждане (възпроизвеждане) по какъвто и да е начин без съгласието на издателя е забранено.

Предговор

Учебникът е написан в съответствие с действащата програма на курса по физика заинженерно-технически специалности на висши учебни заведения и е предназначен за студенти от висши технически учебни заведения с редовно обучение с ограничен брой часове по физика, с възможност за използване във вечерни и задочни курсове.

Малък обем на учебника е постигнат чрез внимателен подбор и сбито представяне на материала.

Книгата е разделена на седем части. В първата част е дадено систематично представяне на физическите основи на класическата механика, както и елементи от специалната (частна) теория на относителността. Втората част е посветена на основите на молекулярната физика и термодинамиката. Третата част се занимава с електростатиката, постоянния ток и електромагнетизма. В четвъртата част, посветена на представянето на теорията на трептенията и волята, се разглеждат успоредно механичните и електромагнитните трептения, посочват се техните прилики и разлики и се сравняват физическите процеси, протичащи при съответните трептения. В петата част се разглеждат елементите на геометричната и електронната оптика, вълновата оптика и квантовата природа на излъчването. Шестата част е посветена на елементите на квантовата физика на атомите, молекулите и твърдите тела. В седмата част са изложени елементите от физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици.

Представянето на материала се извършва без тромави математически изчисления, отделено е необходимото внимание на физическата същност на явленията и на понятията и законите, които ги описват, както и на приемствеността на съвременната и класическата физика. Всички биографични данни са дадени според книгата "Физика" на Ю. А. Храмов (М.: Наука, 1983).

За обозначаване на векторни количества във всички фигури и в текста се използва получер шрифт, с изключение на количествата, обозначени с гръцки букви, които по технически причини се изписват в текста със светъл шрифт със стрелка.

Авторът изказва дълбока благодарност към колегите и читателите, чиито любезни коментари и пожелания са допринесли за подобряването на книгата. Особено съм благодарен на професор V.A.Kasyanov за прегледа на ръководството и неговите коментари.

Въведение

Предметът на физиката и връзката му с други науки

Светът около вас, всичко, което съществува около вас и е открито от нас чрез усещанията, е материя.

Неразделно свойство на материята и формата на нейното съществуване е движението. Движението в най-широкия смисъл на думата е всякакъв вид промени в материята – от просто движение до най-сложните процеси на мислене.

Различни форми на движение на материята се изучават от различни науки, включително физика. Предметът на физиката, както и всяка наука, може да бъде разкрит само в хода на нейното подробно представяне. Доста трудно е да се даде строга дефиниция на предмета физика, тъй като границите между физиката и редица сродни дисциплини са условни. На този етап на развитие е невъзможно да се запази определението за физика само като наука за природата.

Академик А.Ф. Йофе (1880-1960; руски физик) * определи физиката като наука, която изучава общите свойства и закони на движение на материята и полето. Сега е общоприето, че взаимодействията на тежестта се осъществяват с помощта на полета, например гравитационни, електромагнитни и ядрени силови полета. Полето, заедно с материята, е една от формите на съществуване на материята. Неразривната връзка между полето и веществото, както и разликата в техните свойства, ще бъдат взети предвид, докато изучавате курса.

* Всички данни са дадени според биографичния справочник на Ю. А. Храмов "Физика" (М.: Наука, 1983).

Физиката е наука за най-простите и в същото време най-общите форми на движение на материята и техните взаимни трансформации. Изучаваните от физиката форми на движение на материята (механични, термични и др.) присъстват във всички висши и по-сложни форми на движение на материята (химични, биологични и др.). Следователно те, като най-простите, са в същото време и най-общите форми на движение на материята. По-висшите и по-сложни форми на движение на материята са предмет на изучаване в други науки (химия, биология и др.).

Физиката е тясно свързана с природните науки. Тази тясна връзка на физиката с други клонове на естествената наука, както отбелязва акад. С. И. Вавилов (1891-1955; руски физик и общественик), доведе до факта, че физиката има дълбоки корени в астрономията, геологията, химията, биологията и други природни науки. науки ... В резултат на това се появиха редица нови свързани дисциплини, като астрофизика, биофизика и др.

Физиката е тясно свързана с технологията и тази връзка е двупосочна. Физиката е израснала от нуждите на технологиите (развитието на механиката сред древните гърци, например, е предизвикано от изискванията на строителството и военното оборудване от онова време), а технологията от своя страна определя посоката на физическите изследвания (напр. Например, по едно време задачата за създаване на най-икономичните топлинни двигатели предизвика бурно развитие на термодинамиката). От друга страна, техническото ниво на производство зависи от развитието на физиката. Физиката е в основата на създаването на нови отрасли на техниката (електронни технологии, ядрена технология и др.).

Бързите темпове на развитие на физиката, нарастващите й връзки с технологиите показват значителната роля на курса по физика в техническия колеж: това е основната основа за теоретичната подготовка на инженер, без която е невъзможна успешната му работа.

Физически единици

Основният изследователски метод във физиката е опитът - базиран на практика, сетивно-емпирично познание за обективната реалност, тоест наблюдение на изучаваните явления при точно взети предвид условия, които дават възможност за проследяване на хода на явленията и възпроизвеждане. много пъти, когато тези условия се повтарят.

Излагат се хипотези за обяснение на експерименталните факти. Хипотезае научно предположение, изложено за обяснение на явление и изискващо експериментална проверка и теоретична обосновка, за да се превърне в надеждна научна теория.

В резултат на обобщаване на експериментални факти, както и на резултатите от човешката дейност се установява физически закони- устойчиви повтарящи се обективни закони, които съществуват в природата. Най-важните закони установяват връзка между физическите величини, за които е необходимо тези величини да бъдат измерени. Измерването на физическа величина е действие, което се извършва с помощта на измервателни уреди за намиране на стойността на физическа величина в приети единици. Единиците за физически величини могат да бъдат избрани произволно, но тогава възникват трудности при сравняването им. Ето защо е препоръчително да се въведе система от единици, обхващаща единиците на всички физически величини.

За да се конструира система от единици, единиците се избират произволно за няколко физически величия, независими една от друга. Тези единици се наричат основен.Останалите величини и техните единици се извличат от законите, свързващи тези количества и техните единици с основните. Те се наричат деривати.

В момента международната система (SI), която е изградена върху седем основни единици - метър, килограм, секунда, ампер, келвин, мол, кандела - и две допълнителни - радиан и стерадиан, е задължителна за използване в научната и учебната литература .

метър(m) - дължината на пътя, изминат от светлина във вакуум за 1/299792458 s.

килограм(kg) - маса, равна на масата на международния прототип на килограма (платинено-иридиев цилиндър, съхраняван в Международното бюро за мерки и теглилки в Севър, близо до Париж).

Второ(s) - време, равно на 9192631770 периода на излъчване, съответстващо на прехода между две свръхфини нива на основното състояние на атома цезий-133.

ампер(A) - силата на постоянен ток, който при преминаване през два успоредни праволинейни проводника с безкрайна дължина и незначително напречно сечение, разположени във вакуум на разстояние 1 m един от друг, ще създаде сила между тези проводници равно на 210 - 7 N за всеки метър дължина.

Келвин(K) - 1 / 273,16 от термодинамичната температура на тройната точка на водата.

Молец(mol) - количеството материя в система, съдържаща същия брой структурни елементи, както атомите се съдържат в нуклида 12 C с тегло 0,012 kg.

Кандела(cd) - интензитет на светлината в дадена посока на източник, излъчващ монохроматично излъчване с честота 54010 12 Hz, чийто светлинен интензитет в тази посока е 1/683 W/sr.

радиан(rad) - ъгълът между два радиуса на окръжност, дължината на дъгата между които е равна на радиуса.

Стерадиан(cf) - плътен ъгъл с връх в центъра на сферата, изрязващ върху повърхността на сферата площ, равна на площта на квадрат със страна, равна на радиуса на сферата.

За установяване на производни единици се използват физически закони, които ги свързват с основни единици. Например от формулата за равномерно праволинейно движение v= с/ т (с – изминато разстояние, т - време) получената единица за скорост е равна на 1 m / s.

1 ФИЗИЧЕСКИ ОСНОВИ НА МЕХАНИКАТА

Глава 1 Елементи на кинематиката

§ 1. Модели в механиката. Референтна система. Траектория, дължина на пътя, вектор на преместване

механика- част от физиката, която изучава законите на механичното движение и причините, които предизвикват или променят това движение. Механично движение- това е промяна във времето в относителното положение на телата или техните части.

Развитието на механиката като наука започва през 3 век. пр.н.е пр. н. е., когато древногръцкият учен Архимед (287-212 г. пр. н. е.) формулира закона за равновесието на лоста и законите за равновесие на плаващите тела. Основните закони на механиката са установени от италианския физик и астроном Г. Галилей (1564-1642) и окончателно са формулирани от английския учен И. Нютон (1643-1727).

Механиката на Галилео-Нютон се нарича класическа механика. Изучава законите на движението на макроскопични тела, чиито скорости са малки в сравнение със скоростта на светлината c във вакуум. Изследват се законите на движение на макроскопични тела със скорости, сравними със скоростта c релативистична механика,базиран на специална теория на относителността,формулиран от А. Айнщайн (1879-1955). За да се опише движението на микроскопични тела (отделни атоми и елементарни частици), законите на класическата механика са неприложими - те се заменят със законите механика на китовете.

В първата част на нашия курс ще изучаваме механиката на Галилей-Нютон, т.е. разгледайте движението на макроскопични тела със скорости, много по-малки от скоростта c. В класическата механика концепцията за пространство и време, разработена от И. Нютон и доминираща в естествените науки през 17-19 век, е общоприета. Галилео-Нютоновата механика разглежда пространството и времето като обективни форми на съществуване на материята, но в изолация един от друг и от движението на материалните тела, което съответства на нивото на познанието от онова време.

Механиката е разделена на три раздела: I) кинематика; 2) динамика; 3) статика.

Кинематиката изучава движението на телата, без да отчита причините, които предизвикват това движение.

Динамикаизучава законите на движението на телата и причините, които предизвикват или променят това движение.

Статикаизучава законите на равновесието на система от тела. Ако са известни законите на движението на телата, то от тях могат да се установят и законите на равновесието. Следователно физиката не разглежда законите на статиката отделно от законите на динамиката.

Механиката за описване на движението на телата, в зависимост от условията на конкретни проблеми, използва различни физически модели.Най-простият модел е материална точка- тяло с маса, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в този проблем. Концепция материална точка- абстрактен, но въвеждането му улеснява решаването на практически задачи. Например, изучавайки движението на планетите в орбити около Слънцето, човек може да ги приеме за материални точки.

Произволно макроскопично тяло или система от тела може да се раздели мислено на малки взаимодействащи части, всяка от които се разглежда като материална точка. Тогава изучаването на движението на произволна система от тела се свежда до изследване на система от материални точки. В механиката първо се изучава движението на една материална точка, а след това се пристъпва към изследване на движението на система от материални точки.

Под въздействието на телата едно върху друго телата могат да се деформират, тоест да променят формата и размера си. Затова в механиката се въвежда друг модел - абсолютно твърдо тяло. Абсолютно твърдо тяло е тяло, което при никакви обстоятелства не може да се деформира и при всякакви условия разстоянието между две точки (или по-точно между две частици) на това тяло остава постоянно.

Всяко движение на твърдо тяло може да бъде представено като комбинация от транслационни и ротационни движения. Транслационното движение е движение, при което всяка права линия, твърдо свързана с движещо се тяло, остава успоредна на първоначалното си положение. Ротационното движение е движение, при което всички точки на тялото се движат в кръгове, чиито центрове лежат на една и съща права линия, наречена ос на въртене.

Движението на телата се осъществява в пространството и времето. Следователно, за да се опише движението на материална точка, е необходимо да се знае на какви места в пространството се е намирала тази точка и в какви моменти от времето е преминала през това или онова положение.

Положението на материална точка се определя спрямо някакво друго, произволно избрано тяло, наречено референтно тяло. С него е свързана референтна система - набор от координатна система и часовник, свързан с референтно тяло. В най-често използваната декартова координатна система, позицията на точка Ав даден момент по отношение на тази система се характеризира с три координати х, г и zили радиус вектор rизтеглени от началото на координатната система до дадена точка (фиг. 1).

Когато материална точка се движи, нейните координати се променят с течение на времето. В общия случай движението му се определя от скаларните уравнения

x = x (t), y = y (t), z = z (t), (1.1)

еквивалентно на векторното уравнение

r = r(т). (1.2)

Уравнения (1.1) и съответно (1.2) се наричат кинематични уравнениядвижение материална точка.

Нарича се броят на независимите координати, които напълно определят положението на точка в пространството брой степени на свобода... Ако материална точка се движи свободно в пространството, тогава, както вече споменахме, тя има три степени на свобода (координати x, yи z), ако се движи по някаква повърхност, тогава с две степени на свобода, ако по определена линия, тогава с една степен на свобода.

С изключение тв уравнения (1.1) и (1.2) получаваме уравнението на траекторията на материалната точка. Траекториядвижение на материална точка - линия, описана от тази точка в пространството. В зависимост от формата на траекторията движението може да бъде право или извито.

Да разгледаме движението на материална точка по произволна траектория (фиг. 2). Ще започнем да броим времето от момента, в който точката е била в позицията А.Дължина на сегмента на траекторията AB,изминат от материална точка от началото на времето се нарича дълъг път си е скаларна функциявреме:  с = с(т) .вектор r = r -r 0, изтеглена от началната позиция на движещата се точка до нейната позиция в даден момент (нарастването на радиус вектора на точката през разглеждания интервал от време) се нарича изместване.

При праволинейно движение векторът на преместване съвпада със съответния участък от траекторията и модула на преместване |  r| равно на изминатото разстояние  с.

§ 2. Скорост

За характеризиране на движението на материална точка се въвежда векторна величина - скоростта, която се определя като бързинадвижение и неговото посокав този момент от време.

Нека материалната точка се движи по някаква криволинейна траектория, така че в момента на времето ттой съответства на радиус вектора r 0 (фиг. 3). За кратък период от време  тточка ще премине пътя  си ще получи елементарно (безкрайно малко) изместване r.

Вектор на средната скоросте съотношението на увеличението r на радиус вектора на точка към интервала от време  т:

(2.1)

Посоката на вектора на средната скорост съвпада с посоката на r. С неограничено намаление  тсредната скорост клони към пределна стойност, която се нарича моментна скорост v:

По този начин моментната скорост v е векторна величина, равна на първата производна на радиус вектора на движещата се точка по отношение на времето. Тъй като секансът в границата съвпада с допирателната, векторът на скоростта v е насочен тангенциално към траекторията по посока на движението (фиг. 3). Тъй като намалява  тначин  сще се приближава | r | все повече и повече, така че модулът мигновена скорост

По този начин модулът на моментната скорост е равен на първата производна на пътя по отношение на времето:

(2.2)

В неравномерно движение -моментният модул на скоростта се променя с течение на времето. В този случай скаларната стойност  v - Средната скоростнеравномерно движение:

От фиг. 3 следва, че  v> | v |, тъй като  с> | r | и само в случай на праволинейно движение

Ако изразът d с = vд т (виж формула (2.2)) се интегрират във времето в рамките на тпреди т + т, тогава намираме дължината на пътя, изминат от точката във времето  т:

(2.3)

Кога равномерно движениечислената стойност на моментната скорост е постоянна; тогава изразът (2.3) приема формата

Дължината на пътя, изминат от точката във времевия интервал от т 1 до т 2 се дава от интеграла

§ 3. Ускорение и неговите компоненти

В случай на неравномерен трафик е важно да знаете колко бързо се променя скоростта с течение на времето. Физическата величина, която характеризира скоростта на промяна на скоростта по големина и посока е ускорение.

Обмисли плоско движение,тези. движение, при което всички сегменти от траекторията на точка лежат в една и съща равнина. Нека векторът v дефинира скоростта на точката Ав момента т. През времето  тдвижещата се точка е преместена на позиция Vи придоби скорост, различна от v както по големина, така и по посока и равна на v 1 = v + v. Преместете вектора v 1 до точката Аи намерете v (фиг. 4).

Средно ускорениенеравномерно движение в диапазона от тпреди т + тсе нарича векторна величина, равна на отношението на промяната в скоростта v към интервала от време  т

Моментално ускорение(ускорение) на материална точка в момента тще има ограничение за средното ускорение:

По този начин ускорението a е векторна величина, равна на първата производна на скоростта по отношение на времето.

Нека разложим вектора v на две компоненти. За да направите това, от точката А(фиг. 4) по посока на скоростта v отлагаме вектора
по модул в 1. Очевидно векторът
, равни
, определя промяната в скоростта във времето  т по модул:
... Вторият компонент
вектор v характеризира промяната на скоростта във времето  т към.

Тангенциална компонента на ускорението

т.е. тя е равна на първата производна по време на модула на скоростта, като по този начин се определя скоростта на промяна на скоростта по модул.

Нека намерим втория компонент на ускорението. Да приемем, че точката Vдостатъчно близо, за да посочи А,следователно  сможе да се счита за дъга на окръжност с някакъв радиус r, която се различава малко от хордата АБ.След това от подобието на триъгълниците AOBи ЕАД следва  v н /АБ = v 1 / r, но тъй като АБ = vт, тогава

В лимита при
получи
.

Тъй като ъгълът ЕАДклони към нула, а тъй като триъгълникът ЕАДравнобедрен след това ъгъл ADEмежду v и v нсе стреми към прякото. Следователно за векторите v ни v са взаимно перпендикулярни. Данъкът като вектор на скоростта е насочен тангенциално към траекторията, тогава векторът v нперпендикулярно на вектора на скоростта е насочено към центъра на неговата кривина. Вторият компонент на ускорението, равен на

Наречен нормален компонент на ускорениетои е насочена по нормалата към траекторията към центъра на нейната кривина (следователно се нарича още центростремително ускорение).

Пълно ускорениетялото е геометричната сума от тангенциалната и нормалната компоненти (фиг. 5):

Така, тангенциалнакомпонент на ускорението характеризира скорост на промяна на скоростта по модул(насочен тангенциално към траекторията), и нормалнокомпонент на ускорението - скоростта на промяна на скоростта в посоката(насочена към центъра на кривината на траекторията).

В зависимост от тангенциалните и нормалните компоненти на ускорението, движението може да се класифицира, както следва:

1)
, а н = 0 - праволинейно равномерно движение;

2)
, а н = 0 - праволинейно равно движение. С този вид движение

Ако началният момент на времето т 1 = 0 и началната скорост v = v T.I. добре физика: [урок за инженерство ...

Методическо указание No1 за студенти 1 година на Медико-биологически факултет семестър No1

документ

... (2,1m; l = 10m; 1,3s) Литература: Трофимова T.I. добре физика: Учебник. ръководство за университети.-18 ... скорост. (0,43) Литература: Трофимова T.I. добре физика: Учебник. ръководство за университети - ... за въздействието. () Литература: Трофимова T.I. добре физика: Учебник. ръководство за университети. - ...

Учебникът (9-то издание, преработено и разширено, 2004 г.) се състои от седем части, които излагат физическите основи на механиката, молекулярната физика и термодинамиката, електричеството и магнетизма, оптиката, квантовата физика на атомите, молекулите и твърдите тела, физиката на атомното ядро и елементарни частици. Въпросът за комбинирането на механични и електромагнитни трептения е рационално разрешен. Логическата приемственост и връзка между класическото и съвременна физика... Са дадени Контролни въпросии задачи за самостоятелно решаване.
За студенти от инженерно-технически специалности на висши учебни заведения.

ЕЛЕМЕНТИ НА КИНЕМАТИКАТА.
Механиката е част от физиката, която изучава законите на механичното движение и причините, които причиняват или променят това движение. Механично движениее промяна във времето взаимно разположениетела или части от тях.

Развитието на механиката като наука започва през 3 век. пр. н. е., когато древногръцкият учен Архимед (287 - 212 г. пр. н. е.) формулира закона за равновесието на лоста и законите за равновесие на плаващите тела. Основните закони на механиката са установени от италианския физик и астроном Г. Галилей (1564-1642) и окончателно формулирани от английския учен И. Нютон (1643-1727).

Галилей - Нютоновата механика се нарича класическа механика. Изучава законите на движението на макроскопични тела, чиито скорости са малки в сравнение със скоростта на светлината c във вакуум. Законите на движението на макроскопични тела със скорости, сравними със скоростта c, се изучават от релативистката механика въз основа на специалната теория на относителността, формулирана от А. Айнщайн (1879-1955). За описание на движението на микроскопични тела (отделни атоми и елементарни частици) законите на класическата механика са неприложими – те се заменят със законите на квантовата механика.

СЪДЪРЖАНИЕ
Предговор 2
Въведение 2
Предметът на физиката и връзката му с други науки 2
Физически единици 3
1 ФИЗИЧЕСКИ ОСНОВИ НА МЕХАНИКАТА 4
Глава 1 Елементи на кинематиката 4
§ 1. Модели в механиката. Референтна система. Траектория, дължина на пътя, вектор на преместване 4
§ 2. Скорост 6
§ 3. Ускорение и неговите компоненти 7
§ 4. Ъглова скорост и ъглово ускорение 9
Глава 2 Динамика на материална точка и транслационно движение на твърдо тяло 11
§ 5. Първи закон на Нютон. Тегло. Сила 11
§ 6. Втори закон на Нютон 11
§ 7. Трети закон на Нютон 13
§ 8. Сили на триене 13
§ 9. Закон за запазване на импулса. Център на тежестта 14
§ 10. Уравнение на движение на тяло с променлива маса 16
Глава 3 Работа и енергия 17
§единадесет. Енергия, работа, сила 17
§ 12. Кинетична и потенциална енергия 18
§ 13. Закон за запазване на енергията 20
§ 14. Графично представяне на енергията 22
§ 15. Удар на абсолютно еластични и нееластични тела 23
Глава 4 Механика на твърдо тяло 27
§ 16. Инерционен момент 27
Раздел 17. Кинетична енергиявъртене 28
§ 18. Момент на мощност. Динамично уравнение въртеливо движениетвърдо 28
§ 19. Момент на импулса и закон за запазване 29
§ двадесет. Свободни брадви... Жироскоп 32
§ 21. Деформации на твърдо тяло 34
Глава 5 Гравитация. Елементи на теорията на полето 36
§ 22. Законите на Кеплер. закон универсална гравитация 36
§ 23. Гравитация и тегло. Нулева гравитация 37
§ 24. Гравитационното поле и това напрежение 38
§ 25. Работа в гравитационно поле. Потенциал на гравитационното поле 38
§ 26. Космически скорости 40
§ 27. Неинерционни референтни системи. Инерционни сили 40
Глава 6 Елементи на механиката на флуидите 44
§ 28. Налягане в течност и газ 44
§ 29. Уравнението на непрекъснатостта 45
§ 30. Уравнение на Бернули и следствия от него 46
§ 31. Вискозитет (вътрешно триене). Режими на ламинарен и турбулентен поток 48
§ 32. Методи за определяне на вискозитета 50
§ 33. Движението на телата в течности и газове 51
Глава 7 Елементи на специалната (частна) теория на относителността 53
§ 34. Трансформации на Галилей. Механичен принцип на относителността 53
§ 35. Постулати на специалната (частна) теория на относителността 54
§ 36. Преобразувания на Лоренц 55
§ 37. Последици от преобразуванията на Лоренц 56
Раздел 38. Интервал между събитията 59
§ 39. Основен закон на релативистката динамика на материална точка 60
§ 40. Законът за връзката на масата и енергията 61
2 ОСНОВИ НА МОЛЕКУЛНАТА ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКАТА 63
Глава 8 Молекулярно-кинетична теория на идеалните газове 63
§ 41. Статистически и термодинамични методи. Опитни закони за идеалния газ 63
§ 42. Клапейрон - Менделеев уравнение 66
§ 43. Основното уравнение на молекулярно-кинетичната теория на идеалните газове 67
§ 44. Законът на Максуел за разпределението на идеалните газови молекули по скорости и енергии на топлинно движение 69
§ 45. Барометрична формула. Разпределение на Болцман 71
§ 46. Среден брой сблъсъци и среден свободен път на молекулите 72
§ 47. Експериментално обосноваване на молекулярно-кинетичната теория 73
§ 48. Транспортни явления в термодинамично неравновесни системи 74
§ 48. Вакуум и методи за получаването му. Свойства на свръхредките газове 76
Глава 9 Основи на термодинамиката 78
§ 50. Броят на степените на свобода на молекулата. Законът за равномерното разпределение на енергията по степените на свобода на молекулите 78
§ 51. Първият закон на термодинамиката 79
§ 52. Работа на газа при промяна на обема му 80
§ 53. Специфична топлина 81
§ 54. Прилагане на първия закон на термодинамиката към изопроцеси 82
§ 55. Адиабатен процес. Политропен процес 84
§ 56. Кръгов процес (цикъл). Обратими и необратими процеси 86
§ 57. Ентропия, нейната статистическа интерпретация и връзка с термодинамичната вероятност 87
§ 58. Вторият закон на термодинамиката 89
§ 59. Топлинни двигатели и хладилни машини. Цикъл на Карно и неговата ефективност за идеален газ 90
Задачи 92
Глава 10 Реални газове, течности и твърди вещества 93
§ 60. Сили и потенциална енергия на междумолекулното взаимодействие 93
§ 61. Уравнението на Ван дер Ваалс 94
§ 62. Изотерми на Ван дер Ваалс и техният анализ 95
Раздел 63. Вътрешна енергия на реалния газ 97
§ 64. Ефект на Джаул-Томсън 98
Раздел 65. Втечняване на газ 99
§ 66. Свойства на течностите. Повърхностно напрежение 100
Раздел 67. Намокряне 102
§ 68. Налягане под извитата повърхност на течността 103
§ 69. Капилярни явления 104
§ 70. Твърди тела. Моно- и поликристали 104
§ 71. Видове кристални твърди вещества 105
§ 72. Дефекти в кристалите 109
§ 73. Топлинен капацитет на твърдите тела 110
§ 74. Изпаряване, сублимация, топене и кристализация. Аморфни тела 111
§ 75. Фазови преходи от I и II род 113
§ 76. Диаграма на състоянието. Тройна точка 114
Задачи 115
3 ЕЛЕКТРИЧЕСТВО И ЕЛЕКТРОМАГНЕТИЗЪМ 116
Глава 11 Електростатика 116
Раздел 77. Закон за запазване на електрическия заряд 116
Раздел 78. Закон на Кулон 117
§ 79. Електростатично поле. Сила на електростатичното поле 117
§ 80. Принцип на суперпозиция на електростатични полета. Диполно поле 119
§ 81. Теорема на Гаус за електростатично поле във вакуум 120
§ 82. Прилагане на теоремата на Гаус при изчисляване на някои електростатични полета във вакуум 122
§ 83. Циркулация на вектора на интензитета на електростатичното поле 124
§ 84. Потенциал на електростатичното поле 125
§ 85. Напрежението като градиент на потенциала. Еквипотенциални повърхности 126
§ 86. Изчисляване на потенциалната разлика от напрегнатостта на полето 127
§ 87. Видове диелектрици. Поляризация на диелектриците 128
§ 88. Поляризация. Напрежение на полето в диелектрика 129
§ 88. Електрическо изместване. Теорема на Гаус за електростатичното поле в диелектрик 130
§ 90. Условия на интерфейса между две диелектрични среди 131
§ 91. Фероелектрици 132
§ 92. Проводници в електростатично поле 134
§ 93. Електрически капацитет на изолиран проводник 136
Раздел 94. Кондензатори 136
§ 95. Енергия на система от заряди, самотен проводник и кондензатор. Енергия на електростатичното поле 138
Задачи 140
Глава 12 Постоянен електрически ток 141
§ 96. Електрически ток, сила и плътност на тока 141
Раздел 97. Външни сили. Електродвижеща сила и напрежение 142
§ 98. Закон на Ом. Съпротивление на проводниците 143
§ 99. Работа и мощност на тока. Закон на Джоул - Ленц 144
Раздел 100. Закон на Ом за неравномерен участък от верига 145
§ 101. Правила на Кирхоф за разклонени вериги 146
Случаи 148
Глава 13 Електрически токове в метали, вакуум и газове 148
§ 102. Елементарната класическа теория за електропроводимостта на металите 148
§ 103. Извеждане на основните закони на електрическия ток в класическата теория на електропроводимостта на металите 149
§ 104. Работна работа на електрони от метал 151
Раздел 105. Емисионни явления и тяхното приложение 152
§ 106. Йонизация на газове. Несамоподдържащ се газов разряд 154
§ 107. Самостоятелен газов разряд и неговите видове 155
§ 108. Плазмата и нейните свойства 158
Случаи 159
Глава 14 Магнитно поле 159
§ 109. Магнитно поле и неговите характеристики 159
Раздел 110. Закон на Био - Савард - Лаплас и неговото приложение към изчислението магнитно поле 162
Раздел 111. Законът на Ампер. Взаимодействие на паралелни токове 163
§ 112. Магнитна константа. Единици за магнитна индукция и сила на магнитното поле 164
§ 113. Магнитното поле на движещ се заряд 165
§ 114. Действие на магнитно поле върху движещ се заряд 166
§ 115. Движението на заредените частици в магнитно поле 166
§ 116. Ускорители на заредени частици 167
§ 117. Ефект на Хол 169
§ 118. Циркулация на вектора B на магнитното поле във вакуум 169
§ 119. Магнитни полета на соленоид и тороид 171
§ 120. Потокът на вектора на магнитната индукция. Теорема на Гаус за поле B 172
§ 121. Работа по преместване на проводник и верига с ток в магнитно поле 172
Случаи 174
Глава 15 Електромагнитна индукция 174
§122. Феноменът на електромагнитната индукция (експериментите на Фарадей) 174
§ 123. Законът на Фарадей и неговото извличане от закона за запазване на енергията 175
§ 124. Въртене на рамката в магнитно поле 177
§ 125. Вихрови токове (токове на Фуко) 177
§ 126. Индуктивност на веригата. Самоиндукция 178
§ 127. Токове при отваряне и затваряне на верига 179
§ 128. Взаимна индукция 181
§ 129. Трансформатори 182
§ 130. Енергията на магнитното поле 183
Глава 16 Магнитни свойства на материята 184
§ 131. Магнитни моменти на електрони и атоми 184
§ 132. Диа- и парамагнетизъм 186
§ 133. Намагнитване. Магнитно поле в материя 187
§ 134. Условия на интерфейса между два магнита 189
§ 135. Феромагнети и техните свойства 190
§ 136. Природата на феромагнетизма 191
Глава 17 Основи на теорията на Максуел за електромагнитното поле 193
§ 137. Вихрово електрическо поле 193
Раздел 138. Ток на отклонение 194
§ 139. Уравнения на Максуел за електромагнитното поле 196
4 ВИБРАЦИИ И ВЪЛНИ 198
Глава 18 Механични и електромагнитни вибрации 198
§ 140. Хармонични вибрации и техните характеристики 198
§ 141. Механични хармонични вибрации 200
§ 142. Хармоничен осцилатор. Пружини, физични и математически махала 201
§ 143. Свободни хармонични трептения в трептящ кръг 203
§ 144. Събиране хармонични вибрациисъщата посока и същата честота. Удари 205
§ 145. Събиране на взаимно перпендикулярни вибрации 206
§ 146. Диференциално уравнение на свободните затихващи трептения (механични и електромагнитни) и неговото решение. Собствено трептене 208
§ 147. Диференциално уравнение на принудителни трептения (механични и електромагнитни) и неговото решение 211
§ 148. Амплитуда и фаза на принудителни трептения (механични и електромагнитни). Резонанс 213
Раздел 148. Променлив ток 215
§ 150. Резонанс на напрежения 217
§ 151. Резонанс на токове 218
§ 152. Мощност, разпределена във веригата за променлив ток 219
Глава 19 Еластични вълни 221
§ 153. Вълнови процеси. Надлъжни и срязващи вълни 221
§ 154. Уравнение на бягаща вълна. Фазова скорост. Вълново уравнение 222
§ 155. Принципът на суперпозицията. Групова ставка 223
§ 156. Интерференция на вълни 224
§ 157. Стоящи вълни 225
§ 158. Звукови вълни 227
S 159. Доплеров ефект в акустиката 228
Раздел 160. Ултразвук и неговото приложение 229
Глава 20 Електромагнитни вълни 230
Раздел 161. Експериментално придобиване електромагнитни вълни 230
§ 162. Диференциалното уравнение на електромагнитна вълна 232
§ 163. Енергия на електромагнитните вълни. Импулс на електромагнитно поле 233
§ 164. Излъчване на дипола. Приложение на електромагнитни вълни 234
5 ОПТИКА. КВАНТОВАТА ПРИРОДА НА РАДИАЦИЯТА 236
Глава 21 Елементи на геометричната и електронната оптика 236
§ 165. Основни закони на оптиката. Пълно отражение 236
§ 166. Тънки лещи. Изобразяване на обекти с лещи 238
§ 187. Аберации (грешки) на оптични системи 241
§ 168. Основни фотометрични величини и техните единици 242
§ 189. Елементи на електронната оптика 243
Глава 22 Светлинни смущения 245
§ 170. Развитие на представите за природата на светлината 245
§ 171. Кохерентност и монохроматичност на светлинните вълни 248
§ 172. Интерференция на светлината 249
§ 173. Методи за наблюдение на интерференцията на светлината 250
§ 174. Интерференция на светлината в тънки филми 252
§ 175. Прилагане на интерференция на светлината 254
Глава 23 Дифракция на светлината 257
§ 176. Принципът на Хюйгенс - Френел 257
§ 177. Метод на зоните на Френел. Праволинейно разпространение на светлината 258
§ 178. Френелова дифракция върху кръгъл отвор и диск 260
§ 178. Фраунхоферова дифракция на един процеп 261
§ 180. Дифракция на Фраунхофер върху дифракционна решетка 263
§ 181. Пространствена решетка. Разсейване на светлината 265
§ 182. Дифракция на пространствена решетка. Формулата на Улф - Брагс 266
§ 183. Разделителна способност на оптични устройства 267
§ 184. Понятието холография 268
Глава 24 Взаимодействие на електромагнитните вълни с материята 27 0
§ 185. Дисперсия на светлината 270
§ 186. Електронната теория на дисперсията на светещи 271
§ 187. Поглъщане (поглъщане) на светлина 273
§ 188. Доплеров ефект 274
§ 189. Радиация Вавилов - Черенков 275
Глава 25 Поляризация на светлината 276
§ 190. Естествена и поляризирана светлина 276
§ 191. Поляризация на светлината при отражение и пречупване на границата на два диелектрика 278
§ 192. Двойно пречупване 279
§ 193. Поляризиращи призми и поляроиди 280
§ 194. Анализ на поляризирана светлина 282
§ 195. Изкуствена оптична анизотропия 283
§ 196. Въртене на равнината на поляризация 284
Глава 26 Квантовата природа на радиацията 285
Раздел 197. Топлинно излъчванеи неговите характеристики 285
Раздел 188. Закон на Кирхоф 287
§ 199. Закони на Стефан - Болцман и преместване на Вин 288
§ 200. Формули на Rayleigh-Jeans и Planck 288
§ 201. Оптична пирометрия. Източници на топлинна светлина 291
§ 202. Видове фотоефект. Законите на външния фотоелектричен ефект 292
§ 203. Уравнение на Айнщайн за външния фотоелектричен ефект. Експериментално потвърждение на квантовите свойства на светлината 294
§ 204. Приложение на фотоелектричния ефект 296
§ 205. Маса и импулс на фотон. Леко налягане 297
§ 206. Ефектът на Комптън и неговата елементарна теория 298
§ 207. Единството на корпускулните и вълновите свойства електромагнитно излъчване 299
6 ЕЛЕМЕНТА ОТ КВАНТОВАТА ФИЗИКА НА АТОМИТЕ, МОЛЕКУЛИ И ТВЪРДИ ТЕЛА 300
Глава 27 Теорията на водородния атом според Бор 300
§ 208. Модели на атома на Томсън и Ръдърфорд 300
§ 209. Линеен спектър на водородния атом 301
§ 210. Постулатите на Бор 302
§ 211. Експерименти на Франк и Херц 303
§ 212. Спектърът на водородния атом според Бор 304
Глава 28 Елементи на квантовата механика 306
§ 213. Корпускулярно-вълнов дуализъм на свойствата на материята 306
§ 214. Някои свойства на вълните на да Бройл 308
§ 215. Връзка на неопределеностите 308
§ 216. Вълновата функция и нейното статистическо значение 311
Раздел 217. Общо уравнениеШрьодингер. Уравнение на Шрьодингер за стационарни състояния 312
§ 218. Принципът на причинността в квинтовата механика 314
§ 219. Движението на свободна частица 314
§ 220. Частица в едномерен правоъгълен "потенциален кладенец" с безкрайно високи "стени" 315
§ 221. Преминаване на частица през потенциална бариера. Тунелен ефект 317
§ 222. Линеен хармоничен осцилатор в квантовата механика 320
Глава 29 Елементи на съвременната физика на атомите и молекулите 321
§ 223. Водородният атом в квантовата механика 321
§ 224.1s-състояние на електрон във водороден атом 324
§ 225. Спинът на електрона. Спиново квантово число 325
§ 226. Принципът на неразличимостта на еднакви частици. Фермиони и бозони 326
§ 227. Принципът на Паули. Разпределение на електроните в атома по състояния 327
Раздел 228. Периодична системаелементи на Менделеев 328
§ 229. Рентгенови спектри 330
§ 230. Молекули: химически връзки, концепцията за енергийни нива 332
§ 231. Молекулни спектри. Раманово разсейване 333
Раздел 232. Поглъщане. Спонтанно и стимулирано излъчване 334
§ 233. Оптични квантови генератори (лазери) 335
Глава 30 Елементите на квантовата статистика 338
§ 234. Квантова статистика. Фазово пространство. Функция за разпределение 338
§ 235. Концепцията за квантовата статистика Бозе - Айнщайн и Ферми - Дирак 339
§ 236. Дегенериран електронен газ в метали 340
§ 237. Концепцията на квантовата теория на топлинния капацитет. фонони 341
§ 238. Заключения от квантовата теория на електропроводимостта на металите 342
§ 239. Свръхпроводимост. Разбиране на ефекта на Джоузефсън 343
Глава 31 Елементи на физиката на твърдото тяло 345
§ 240. Концепцията за лентовата теория на твърдите тела 345
§ 241. Метали, диелектрици и полупроводници според лентовата теория 346
§ 242. Собствена проводимост на полупроводниците 347
§ 243. Примесна проводимост на полупроводниците 350
§ 244. Фотопроводимост на полупроводниците 352
§ 245. Луминесценция на твърди тела 353
§ 246. Контакт на два метала според лентовата теория 355
§ 247. Термоелектрични явления и тяхното приложение 356
§ 248. Ректификация при контакт метал-полупроводник 358
§ 249. Контакт на електронни и дупкови полупроводници (p-n-преход) 360
§ 250. Полупроводникови диоди и триоди (транзистори) 362
7 ЕЛЕМЕНТИ ОТ ФИЗИКАТА НА АТОМНОТО ЯДРО И ЕЛЕМЕНТАРНИ ЧАСТИЦИ 364
Глава 32 Елементи на атомната ядрена физика 364
§ 251. Размерът, съставът и зарядът на атомното ядро. Масови и зарядни числа 364
§ 252. Дефектът на масата и енергията на свързване на ядрото 365
§ 253. Спин на ядрото и неговият магнитен момент 366
Раздел 254. Ядрени сили... Модели на ядрото 367
§ 255. Радиоактивно излъчване и неговите видове 368
§ 256. Законът за радиоактивния разпад. Правила за офсет 369
§ 257. Закони на -разпада 370
§ 258. Разпад. Неутрино 372
§ 259. Гама лъчение и неговите свойства 373
§ 260. Резонансно поглъщане на -лъчение (ефект на Мьосбауер *) 375
§ 261. Методи за наблюдение и регистриране на радиоактивни лъчения и частици 376
§ 262. Ядрени реакции и техните основни видове 379
§ 263. Позитрон. Разпад. Електронен грайфер 381
§ 264. Откриване на неутрона. Ядрени реакции под въздействието на неутрони 382
§ 265. Реакция на ядрено делене 383
§ 266. Верижна реакция на делене 385
§ 267. Понятието за ядрена енергия 386
§ 268. Реакция на сливане на атомни ядра. Проблемът за контролираните термоядрени реакции 388
Глава 33 Елементи на физиката на елементарните частици 390
§ 269. Космическо излъчване 390
§ 270. Мюони и техните свойства 391
§ 271. Мезони и техните свойства 392
§ 272. Видове взаимодействия на елементарни частици 393
Раздел 273. Частици и античастици 394
§ 274. Хиперони. Странността и четността на елементарните частици 396
§ 275. Класификация на елементарните частици. Кварки 397
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 400
ОСНОВНИ ЗАКОНИ И ФОРМУЛИ 402
ПРЕДМЕТ ИНДЕКС 413.

11-то изд., Изтрито. - М .: 2006. - 560 с.

Учебникът (9-то издание, преработено и разширено, 2004 г.) се състои от седем части, които излагат физическите основи на механиката, молекулярната физика и термодинамиката, електричеството и магнетизма, оптиката, квантовата физика на атомите, молекулите и твърдите тела, физиката на атомното ядро и елементарни частици. Въпросът за комбинирането на механични и електромагнитни трептения е рационално разрешен. Установена е логическата приемственост и връзка между класическата и съвременната физика. Дават се контролни въпроси и задачи за самостоятелно решаване.

За студенти от инженерно-технически специалности на висши учебни заведения.

Формат: pdf / zip (11- изд., 2006, 560с.)

Размерът: 6 Mb

Изтегли:

RGhost

1. Физически основи на механиката.
Глава 1. Елементи на кинематиката

§ 1. Модели в механиката. Референтна система. Траектория, дължина на пътя, вектор на преместване

§ 2. Скорост

§ 3. Ускорение и неговите компоненти

§ 4. Ъглова скорост и ъглово ускорение

Задачи

Глава 2. Динамика на материална точка и транслационно движение на твърдо тяло Сила

§ 6. Втори закон на Нютон

§ 7. Трети закон на Нютон

§ 8. Сили на триене

§ 9. Закон за запазване на импулса. Център на масата

§ 10. Уравнение на движението на тяло с променлива маса

Задачи

Глава 3. Работа и енергия

§ 11. Енергия, работа, мощност

§ 12. Кинетична и потенциална енергии

§ 13. Закон за запазване на енергията

§ 14. Графично представяне на енергията

§ 15. Удар на абсолютно еластични и нееластични тела

Задачи

Глава 4. Механика на твърдото тяло

§ 16. Инерционен момент

§ 17. Кинетична енергия на въртене

§ 18. Момент на мощност. Уравнение на динамиката на въртеливото движение на твърдо тяло.

§ 19. Момент на импулса и законът за неговото запазване
§ 20. Свободни брадви. Жироскоп
§ 21. Деформации на твърдо тяло
Задачи

Глава 5. Гравитация. Елементи на теорията на полето
§ 22. Законите на Кеплер. Законът за всемирното притегляне
§ 23. Гравитация и тегло. Безтегловност .. 48 y 24. Гравитационното поле и неговата интензивност
§ 25. Работа в гравитационно поле. Потенциал на гравитационното поле
§ 26. Космически скорости

§ 27. Неинерционни референтни системи. Инерционни сили
Задачи

Глава 6. Елементи на механиката на флуидите
§ 28. Налягане в течност и газ
§ 29. Уравнението на непрекъснатостта
§ 30. Уравнението на Бернул и последствията от него
§ 31. Вискозитет (вътрешно триене). Режими на ламинарен и турбулентен флуиден поток
§ 32. Методи за определяне на вискозитета
§ 33. Движение на тела в течности и газове

Задачи
Глава 7. Елементи на специалната (частна) теория на относителността
§ 35. Постулати на специалната (частната) теория на относителността
§ 36. Преобразувания на Лоренц
§ 37. Последици от преобразованията на Лоренц
Раздел 38. Интервал между събитията
§ 39. Основен закон на релативистката динамика на материална точка
§ 40. Законът за връзката на масата и енергията
Задачи

2. Основи на молекулярната физика и термодинамиката
Глава 8. Молекулярно-кинетична теория на идеалните газове
§ 41. Методи на изследване. Опитни закони за идеалния газ
§ 42. Уравнение на Клапейрон - Менделеев
§ 43. Основното уравнение на молекулярно-кинетичната теория на идеалните газове
§ 44. Законът на Максуел за разпределението на идеалните газови молекули по скорости и енергии на топлинно движение
§ 45. Барометрична формула. Разпределение на Болцман
§ 46. Среден брой сблъсъци и среден свободен пробег на молекулите
§ 47. Експериментално обосноваване на молекулярно-кинетична теория
§ 48. Транспортни явления в термодинамично неравновесни системи
§ 49. Вакуум и методи за получаването му. Свойства на ултра-редките газове
Задачи

Глава 9. Основи на термодинамиката.
§ 50. Броят на степените на свобода на молекулата. Законът за равномерното разпределение на енергията по степените на свобода на молекулите
§ 51. Първият закон на термодинамиката
§ 52. Работа на газа при промяна на обема му
§ 53. Топлинен капацитет
§ 54. Прилагане на първия закон на термодинамиката към изопроцесите
§ 55. Адиабатен процес. Политропен процес
§ 57. Ентропия, нейната статистическа интерпретация и връзка с термодинамичната вероятност
§ 58. Вторият закон на термодинамиката
§ 59. Топлинни двигатели и хладилни машини Цикъл на Карно и неговата ефективност за идеален газ
Задачи
Глава 10. Реални газове, течности и твърди тела
§ 61. Уравнение на Ван дер Ваалс
§ 62. Изотерми на Ван дер Ваалс и техният анализ
Раздел 63. Вътрешна енергия на реалния газ
§ 64. Ефект на Джаул-Томсън
Раздел 65. Втечняване на газове
§ 66. Свойства на течностите. Повърхностно напрежение
Раздел 67. Намокряне
§ 68. Налягане под извитата повърхност на течността
§ 69. Капилярни явления
§ 70. Твърди тела. Моно- и поликристали
§ 71. Видове кристални твърди вещества
§ 72. Дефекти в кристалите
§ 75. Фазови преходи от първи и втори вид
§ 76. Диаграма на състоянието. Тройна точка
Задачи

3. Електричество и магнетизъм
Глава 11. Електростатика
Раздел 77. Закон за запазване на електрическия заряд
Раздел 78. Закон на Кулон
§ 79. Електростатично поле. Сила на електростатичното поле
§ 80. Принцип на суперпозиция на електростатични полета. Диполно поле
§ 81. Теорема на Гаус за електростатично поле във вакуум
§ 82. Прилагане на теоремата на Гаус при изчисляване на някои електростатични полета във вакуум
§ 83. Циркулация на вектора на интензитета на електростатичното поле
§ 84. Потенциал на електростатичното поле
§ 85. Напрежението като градиент на потенциала. Еквипотенциални повърхности
§ 86. Изчисляване на потенциалната разлика от силата на полето
§ 87. Видове диелектрици. Диелектрична поляризация
§ 88. Поляризация. Силата на полето в диелектрика
§ 89. Електрическо смесване. Теорема на Гаус за електростатичното поле в диелектрика
§ 90. Условия на границата между две диелектрични среди
§ 91. Фероелектрици
§ 92. Проводници в електростатично поле
§ 93. Електрически капацитет на изолиран проводник
§ 94. Кондензатори
§ 95. Енергия на система от заряди, самотен проводник и кондензатор. Енергия на електростатичното поле
Задачи
Глава 12. Постоянен електрически ток
§ 96. Електрически ток, сила и плътност на тока
Раздел 97. Външни сили. Електродвижеща сила и напрежение
§ 98. Закон на Ом. Съпротивление на проводника

Раздел 99 работа и мощност Закон на Джоул-Ленц
§ 100. Закон на Ом за неравномерен участък от верига
§ 101. Правила на Кирхоф за разклонени вериги
Задачи
Глава 13. Електрически токове в метали, вакуум и газове
§ 104. Работна работа на електрони от метал
§ 105. Емисионни явления и тяхното приложение
§ 106. Йонизация на газове. Несамоподдържащ се газов разряд
§ 107. Самостоятелен газов разряд и неговите видове
§ 108. Плазмата и нейните свойства
Задачи

Глава 14. Магнитно поле.
§ 109. Магнитно поле и неговите характеристики
§ 110. Закон на Био - Саварт - Лаплас и приложението му при изчисляване на магнитното поле
Раздел 111. Законът на Ампер. Взаимодействие на паралелни токове
§ 112. Магнитна константа. Единици за магнитна индукция и сила на магнитното поле
§ 113. Магнитното поле на движещ се заряд
§ 114. Действие на магнитно поле върху движещ се заряд
§ 115. Движение на заредени частици в магнитно поле
§ 117. Ефект на Хол
§ 118. Циркулация на вектора B на магнитното поле във вакуум
§ 119. Магнитни полета на соленоид и тороид
§ 121. Работа по преместване на проводник и верига с ток в магнитно поле
Задачи

Глава 15. Електромагнитна индукция
§ 122. Явлението на електромагнитната индукция (експерименти на Фарадей
§ 123. Законът на Фарадей и неговото извеждане от закона за запазване на енергията
§ 125. Вихрови токове (токове на Фуко
§ 126. Индуктивност на веригата. Самоиндукция
§ 127. Токове при отваряне и затваряне на верига
§ 128. Взаимна индукция
Раздел 129. Трансформатори
§130. Енергия на магнитното поле
летни вили
Глава 16. Магнитни свойства на материята
§ 131. Магнитни моменти на електрони и атоми
§ 132. Дъно и парамагнетизъм
§ 133. Намагнитване. Магнитно поле в материята
§ 134. Условия на интерфейса между два магнита
§ 135. Феромагнетици и техните свойства

§ 136. Същност на феромагнетизма
Задачи
Глава 17. Основи на теорията на Максуел за електромагнитната нула
§ 137. Вихрово електрическо поле
Раздел 138. Ток на отклонение
§ 139. Уравнения на Максуел за електромагнитното поле

4. Трептения и вълни.
Глава 18. Механични и електромагнитни вибрации
§ 140. Хармонични вибрации и техните характеристики
§ 141. Механични хармонични вибрации
§ 142. Хармоничен осцилатор. Пружини, физични и математически махала
§ 144. Събиране на хармонични трептения с една и съща посока и една и съща честота. Удари
§ 145. Събиране на взаимно перпендикулярни вибрации
§ 146. Диференциално уравнение на свободните затихващи трептения (механични и електромагнитни) и неговото решение. Автоколебания
§ 147. Диференциално уравнение на принудителни трептения (механични и електромагнитни) и неговото решение
§ 148. Амплитуда и фаза на принудителни трептения (механични и електромагнитни). Резонанс
§ 149. Променлив ток
§ 150. Резонанс на напреженията
§ 151. Резонанс на токове
§ 152. Мощност, разпределена във веригата за променлив ток
Задачи

Глава 19. Еластични вълни.
§ 153. Вълнови процеси. Надлъжни и напречни вълни
§ 154. Уравнение на бягаща вълна. Фазова скорост. Вълново уравнение

§ 155. Принципът на суперпозицията. Групова скорост
§ 156. Интерференция на вълните
§ 157. Стоящи вълни
§ 158. Звукови вълни
§ 159. Доплеров ефект в акустиката
Раздел 160. Ултразвук и неговото приложение

Задачи

Глава 20. Електромагнитни вълни.
§ 161. Експериментално производство на електромагнитни вълни
§ 162. Диференциално уравнение на електромагнитна вълна

§ 163. Енергия на електромагнитните вълни. Електромагнитен импулс

§ 164. Излъчване на дипола. Приложение на електромагнитни вълни
Задачи

5. Оптика. Квантовата природа на радиацията.

Глава 21. Елементи на геометричната и електронната оптика.
§ 165. Основни закони на оптиката. Пълно отражение
§ 166. Тънки лещи. Изображение на обекти, използващи лещи
§ 167. Аберации (грешки) на оптични системи
§ 168. Основни фотометрични величини и техните единици
Задачи
Глава 22. Интерференция на светлината
§ 170. Развитие на представите за природата на светлината
§ 171. Кохерентност и монохроматичност на светлинните вълни
§ 172. Интерференция на светлината
§ 173. Методи за наблюдение на интерференцията на светлината
§ 174. Интерференция на светлината в тънки филми
§ 175. Приложение на интерференцията на светлината
Глава 23. Дифракция на светлината
§ 177. Метод на зоните на Френел. Праволинейно разпространение на светлината
§ 178. Френелова дифракция върху кръгъл отвор и диск
§ 179. Дифракция на Фраунхофер на един процеп
§ 180. Дифракция на Фраунхофер върху дифракционна решетка
§ 181. Пространствена решетка. Разсейване на светлината
§ 182. Дифракция на пространствена решетка. Формулата на Улф - Брагс
§ 183. Разделителна способност на оптични устройства
§ 184. Понятието холография
Задачи

Глава 24. Взаимодействие на електромагнитните вълни с материята.
§ 185. Дисперсия на светлината
§ 186. Електронна теория на дисперсията на светлината
§ 188. Доплеров ефект
§ 189. Вавилов - Черенков радиация

Задачи
Глава 25. Поляризация на светлината
§ 190. Естествена и поляризирана светлина
§ 191. Поляризация на светлината при отражение и пречупване на границата на два диелектрика
§ 192. Двойно пречупване
§ 193. Поляризиращи призми и поляроиди
§ 194. Анализ на поляризирана светлина

§ 195. Изкуствена оптична анизотропия
§ 196. Въртене на равнината на поляризация

Задачи

Глава 26. Квантова природа на излъчването.
§ 197. Топлинно излъчване и неговите характеристики.

§ 198. Законът на Кирхоф
§ 199. Закони на Стефан – преместването на Болцман и Вин

§ 200. Формули на Рейли-Джинс и Планк.
§ 201. Оптична пирометрия. Източници на топлинна светлина
§ 203. Уравнение на Айнщайн за външния фотоелектричен ефект. Експериментално потвърждение на квантовите свойства на светлината
§ 204. Приложение на фотоелектричния ефект
§ 205. Маса и импулс на фотон. Лек натиск
§ 206. Ефектът на Комптон и неговата елементарна теория
§ 207. Единството на корпускулните и вълновите свойства на електромагнитното излъчване
Задачи

6. Елементи на квантовата физика

Глава 27. Теория на Бор за водородния атом.

§ 208. Модели на атома на Томсън и Ръдърфорд
§ 209. Линеен спектър на водородния атом
§ 210. Постулатите на Бор
§ 211. Опитите на Франк в Херц
§ 212. Спектърът на водородния атом според Бор

Задачи

Глава 28. Елементи на квантовата механика
§ 213. Корпускулярно-вълнов дуализъм на свойствата на материята
§ 214. Някои свойства на вълните на дьо Бройл
§ 215. Връзка на неопределеностите
§ 216. Вълнова функция и нейното статистическо значение
§ 217. Общо уравнение на Шрьодингер. Уравнение на Шрьодингер за стационарни състояния
§ 218. Принципът на причинността в квантовата механика
§ 219. Движение на свободна частица
§ 222. Линеен хармоничен осцилатор в квантовата механика
Задачи
Глава 29. Елементи на съвременната физика на атомите t молекули
§ 223. Водородният атом в квантовата механика
§ 224. L-изгаряне на електрон във водороден атом
§ 225. Спинът на електрона. Спиново квантово число
§ 226. Принципът на неразличимостта на еднакви частици. Фермиони и бозони
Менделеев
§ 229. Рентгенови спектри
§ 231. Молекулни спектри. Раманово разсейване на светлината
§ 232. Поглъщане, спонтанно и стимулирано излъчване
(лазери
Задачи
Глава 30. Елементи на квантовата статистика
§ 234. Квантова статистика. Фазово пространство. Функция за разпределение
§ 235. Концепцията за квантовата статистика Бозе - Айнщайн и Ферми - Дирак
§ 236. Дегенериран електронен газ в метали
§ 237. Концепцията на квантовата теория на топлинния капацитет. фоноли
§ 238. Заключения от квантовата теория на електропроводимостта на металите
! Ефектът на Джоузефсън
Задачи
Глава 31. Елементи на физиката на твърдото тяло
§ 240. Концепцията за лентовата теория на твърдите тела
§ 241. Метали, диелектрици и полупроводници според лентовата теория
§ 242. Собствена проводимост на полупроводниците
§ 243. Примесна проводимост на полупроводниците
§ 244. Фотопроводимост на полупроводниците
§ 245. Луминесценция на твърди тела
§ 246. Контакт на два метала според лентовата теория
§ 247. Термоелектрични явления и тяхното приложение
§ 248. Ректификация при контакт метал-полупроводник
§ 250. Полупроводникови диоди и триоди (транзистори
Задачи

7. Елементи на физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици.

Глава 32. Елементи на физиката на атомното ядро.

§ 252. Дефект на масата и енергия на свързване, ядро

§ 253. Спин на ядрото и неговият магнитен момент

§ 254. Ядрени сили. Модели на ядрото

§ 255. Радиоактивно излъчване и неговите видове Правила за изместване

§ 257. Закони за a-разпадане

§ 259. Гама лъчение и неговите свойства.

§ 260. Резонансно поглъщане на γ-лъчение (ефект на Мьосбауер

§ 261. Методи за наблюдение и регистриране на радиоактивни лъчения и частици

§ 262. Ядрени реакции и техните основни видове

§ 263. Позитрон. /> - Разпад. Електронно заснемане

§ 265. Реакция на ядрено делене
§ 266. Верижна реакция на делене
§ 267. Понятието за ядрена енергия
§ 268. Реакция на сливане на атомни ядра. Проблемът за контролираните термоядрени реакции
Задачи
Глава 33. Елементи на физиката на елементарните частици
§ 269. Космическо излъчване
§ 270. Мюони и техните свойства
§ 271. Мезони и техните свойства
§ 272. Видове взаимодействия на елементарните частици
§ 273. Частици и античастици
§ 274. Хиперони. Странността и четността на елементарните частици
§ 275. Класификация на елементарните частици. кварки
Задачи
Основни закони и формули
1. Физически основи на механиката
2. Основи на молекулярната физика и термодинамиката
4. Трептения и вълни
5. Оптика. Квантовата природа на радиацията
6. Елементи на квантовата физика на атоми, молекули и твърди тела

7. Елементи на физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици
Предметен индекс

5-то изд., Изтрито. - М .: 2006. - 352 с.

Книгата в кратка и достъпна форма излага материала по всички раздели от програмата на курса "Физика" - от механика до физика на атомното ядро ​​и елементарните частици. За студенти. Полезно за преглед на покрития материал и подготовка за изпити в университети, техникуми, колежи, училища, подготвителни отделения и курсове.

Формат: djvu / zip

Размерът: 7, 45 Mb

Изтегли:

RGhost

СЪДЪРЖАНИЕ
Предговор 3
Въведение 4
Предмет по физика 4
Връзка на физиката с други науки 5
1. ФИЗИЧЕСКИ ОСНОВИ НА МЕХАНИКАТА 6
Механика и нейната структура 6
Глава 1. Елементи на кинематиката 7
Модели в механиката. Кинематични уравнения на движението на материална точка. Траектория, дължина на пътя, вектор на преместване. Скорост. Ускорението и неговите компоненти. Ъглова скорост. Ъглово ускорение.
Глава 2 Динамика на материална точка и транслационно движение на твърдо тяло 14
Първият закон на Нютон. Тегло. Мощност. Втори и трети закон на Нютон. Закон за запазване на импулса. Законът за движението на центъра на масата. Сили на триене.
Глава 3. Работа и енергия 19
Работа, енергия, сила. Кинетична и потенциална енергия. Връзката между консервативната сила и потенциалната енергия. Пълна енергия. Закон за запазване на енергията. Графично представяне на енергията. Абсолютно еластично въздействие... Абсолютно нееластичен удар
Глава 4. Механика на твърдо тяло 26
Момент на инерция. Теорема на Щайнер. Момент на сила. Кинетична енергия на въртене. Уравнение на динамиката на въртеливото движение на твърдо тяло. Момент на импулса и законът за неговото запазване. Деформации на твърдо тяло. Законът на Хук. Връзка между напрежение и стрес.
Глава 5. Гравитация. Елементи на теорията на полето 32
Законът за всемирното притегляне. Характеристики на гравитационното поле. Работете в гравитационното поле. Връзката между потенциала на гравитационното поле и неговата сила. Космически скорости. Инерционни сили.
Глава 6. Елементи на механиката на флуидите 36
Налягане в течност и газ. Уравнение за непрекъснатост. Уравнението на Бернули. Някои приложения на уравнението на Бернули. Вискозитет (вътрешно триене). Режими на поток на течности.
Глава 7. Елементи на специалната теория на относителността 41
Механичният принцип на относителността. Трансформациите на Галилей. SRT постулати. Лоренц трансформации. Последици от трансформациите на Лоренц (1). Последици от трансформациите на Лоренц (2). Интервалът между събитията. Основният закон на релативистката динамика. Енергия в релативистката динамика.
2. ОСНОВИ НА МОЛЕКУЛНА ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 48
Глава 8. Молекулярно-кнетична теория на идеалните газове 48
Раздели на физиката: молекулярна физика и термодинамика. Метод за изследване на термодинамиката. Температурни скали. Перфектен газ. Законите на Бойл-Мари-Отга, Авогадро, Далтън. Законът на Гей-Люсак. Уравнение на Клапейрон-Менделеев. Основно уравнение на молекулярно-кинетична теория. Законът на Максуел за скоростното разпределение на идеалните газови молекули. Барометрична формула. Разпределение на Болцман. Среден свободен път на молекулите. Някои експерименти, потвърждаващи MKT. Транспортни явления (1). Транспортни явления (2).
Глава 9. Основи на термодинамиката 60
Вътрешна енергия. Броят на степените на свобода. Законът за равномерното разпределение на енергията по степените на свобода на молекулите. Първият закон на термодинамиката. Работа на газ, когато обемът му се промени. Специфична топлина (1). Специфична топлина (2). Прилагане на първия закон на термодинамиката към изопроцеси (1). Прилагане на първия закон на термодинамиката към изопроцеси (2). Адиабатен процес. Кръгов процес (цикъл). Обратими и необратими процеси. Ентропия (1). Ентропия (2). Вторият закон на термодинамиката. Топлинен двигател. Теоремата на Карно. Хладилна машина. Цикъл на Карно.
Глава 10. Реални газове, течности и твърди тела 76
Сили и потенциална енергия на междумолекулните взаимодействия. Уравнение на Ван дер Ваалс (уравнение на състоянието за реални газове). Изотерми на Ван дер Ваалс и техният анализ (1). Изотерми на Ван дер Ваалс и техният анализ (2). Вътрешна енергия на реалния газ. Течности и тяхното описание. Повърхностно напрежение на течности. Намокряне. Капилярни явления. Твърди вещества: кристални и аморфни. Моно- и поликристали. Кристалографска характеристика на кристалите. Типове кристали според физическите характеристики. Дефекти в кристалите. Изпаряване, сублимация, топене и кристализация. Фазови преходи. Диаграма на състоянието. Тройна точка. Анализ на експерименталната диаграма на състоянието.
3. ЕЛЕКТРИЧЕСТВО И ЕЛЕКТРОМАГНЕТИЗЪМ 94
Глава 11. Електростатика 94
Електрически заряд и неговите свойства. Закон за запазване на заряда. Законът на Кулон. Силата на електростатичното поле. Линии на интензивност на електростатичното поле. Поток на вектора на напрежението. Принцип на суперпозиция. Диполно поле. Теорема на Гаус за електростатично поле във вакуум. Прилагане на теоремата на Гаус за изчисляване на полета във вакуум (1). Прилагане на теоремата на Гаус за изчисляване на полета във вакуум (2). Циркулация на вектора на силата на електростатичното поле. Потенциал на електростатичното поле. Потенциална разлика. Принцип на суперпозиция. Връзката между напрежението и потенциала. Еквипотенциални повърхности. Изчисляване на потенциалната разлика от силата на полето. Видове диелектрици. Поляризация на диелектриците. Поляризация. Силата на полето в диелектрика. Електрическо изместване. Теорема на Гаус за поле в диелектрик. Условия на интерфейса между две диелектрични среди. Проводници в електростатично поле. Електрически капацитет. Плосък кондензатор. Свързване на кондензатори към батерии. Енергия на система от заряди и самотен проводник. Енергия на зареден кондензатор. Енергия на електростатичното поле.
Глава 12. Постоянен електрически ток 116
Електрически ток, сила и плътност на тока. Външни сили. Електродвижеща сила (EMF). Волтаж. Съпротивление на проводниците. Закон на Ом за секция с един прът в затворена верига. Работа и мощност на тока. Закон на Ом за неравномерен участък от верига (обобщен закон на Ом (OZO)). Правила на Кирхоф за разклонени вериги.
Глава 13. Електрически токове в метали, вакуум и газове 124
Същността на токоносителите в металите. Класическата теория на електропроводимостта на металите (1). Класическата теория на електропроводимостта на металите (2). Работна функция на електрони от метали. Емисионни явления. Йонизация на газове. Несамоподдържащ се газов разряд. Самостоятелен газов разряд.
Глава 14. Магнитно поле 130
Описание на магнитното поле. Основните характеристики на магнитното поле. Магнитни индукционни линии. Принцип на суперпозиция. Законът на Био-Савар-Лаплас и неговото приложение. Законът на Ампер. Взаимодействие на паралелни токове. Магнитна константа. Единици B и H. Магнитно поле на движещ се заряд. Действието на магнитно поле върху движещ се заряд. Движението на заредените частици в
магнитно поле. Теорема за циркулацията за вектор B. Магнитни полета на соленоида и тороида. Поток на вектора на магнитната индукция. Теорема на Гаус за поле B. Работа върху движението на проводник и верига с ток в магнитно поле.
Глава 15. Електромагнитна индукция 142
Експериментите на Фарадей и последствията от тях. Законът на Фарадей (закон за електромагнитната индукция). Правилото на Ленц. ЕМП на индукция във фиксирани проводници. Въртене на рамката в магнитно поле. Вихрови токове. Индуктивност на веригата. Самоиндукция. Токове на отваряне и затваряне. Взаимна индукция. Трансформатори. Енергията на магнитното поле.
Глава 16. Магнитни свойства на материята 150
Електронен магнитен момент. Диа- и парамагнити. Намагнитване. Магнитно поле в материята. Законът за общия ток за магнитно поле в материята (теоремата за циркулацията на вектора B). Теорема за циркулацията за вектора H. Условия на интерфейса между два магнита. Феромагнети и техните свойства.
Глава 17. Основи на теорията на Максуел за електромагнитното поле 156
Вихрово електрическо поле. Ток на отклонение (1). Ток на отклонение (2). Уравнения на Максуел за електромагнитното поле.
4. ТРЕТЕНИЯ И ВЪЛНИ 160
Глава 18. Механични и електромагнитни вибрации 160
Трептения: свободни и хармонични. Период и честота на трептения. Метод на въртящ амплитуден вектор. Механични хармонични вибрации. Хармоничен осцилатор. Махала: пружинни и математически. Физическо махало. Безплатни вибрациив идеализирана осцилаторна верига. Уравнение на електромагнитните трептения за идеализирана верига. Добавяне на хармонични вибрации от същата посока и същата честота. Удари. Добавяне на взаимно перпендикулярни вибрации. Свободни затихващи трептения и техният анализ. Свободни затихващи трептения на пружинно махало. Намаляване на затихването. Свободни затихващи трептения в електрическа осцилаторна верига. Коефициентът на качество на осцилиращата система. Принудителни механични вибрации. Принудителни електромагнитни трептения. Променлив ток. Ток през резистора. Променлив ток, протичащ през намотка с индуктивност L. Променлив ток, протичащ през кондензатор с капацитет C. Верига за променлив ток, съдържаща резистор, индуктор и кондензатор последователно. Резонанс на напреженията (последователен резонанс). Резонанс на токове (паралелен резонанс). Освободената мощност във веригата на променлив ток.
Глава 19. Еластични вълни 181
Вълнов процес. Надлъжни и напречни вълни. Хармонична вълна и нейното описание. Уравнение на пътуваща вълна. Фазова скорост. Вълново уравнение. Принцип на суперпозиция. Групова скорост. Интерференция на вълните. Стоящи вълни. Звукови вълни. Доплеров ефект в акустиката. Приемане на електромагнитни вълни. Скала на електромагнитните вълни. Диференциално уравнение
електромагнитни вълни. Последици от теорията на Максуел. Вектор на плътността на електромагнитния енергиен поток (вектор Умов-Пойинг). Импулс на електромагнитно поле.
5. ОПТИКА. КВАНТОВАТА ПРИРОДА НА РАДИАЦИЯТА 194
Глава 20. Елементи на геометричната оптика 194
Основни закони на оптиката. Пълно отражение. Лещи, тънки лещи, техните характеристики. Формула за тънка леща. Оптична сила на обектива. Конструиране на изображения в обективи. Аберации (грешки) на оптичните системи. Енергийни количества във фотометрията. Светлинни количества във фотометрията.
Глава 21. Интерференция на светлината 202
Извеждане на законите за отражение и пречупване на светлината на базата на вълновата теория. Кохерентност и монохроматичност на светлинните вълни. Светлинни смущения. Някои методи за наблюдение на интерференцията на светлината. Изчисляване на интерференционната картина от два източника. Ивици с равен наклон (интерференция от плоскоуспоредна плоча). Ивици с еднаква дебелина (интерференция от плоча с променлива дебелина). Пръстени на Нютон. Някои приложения на смущения (1). Някои приложения на смущения (2).
Глава 22. Дифракция на светлината 212
Принцип на Хюйгенс-Френел. Метод на зоната на Френел (1). Метод на зоната на Френел (2). Дифракция на Френел върху кръгъл отвор и диск. Дифракция на Фраунхофер чрез процеп (1). Дифракция на Фраунхофер в процепа (2). Дифракция на Фраунхофер върху дифракционна решетка. Дифракция на пространствена решетка. Критерий на Релей. Разделителната способност на спектралното устройство.
Глава 23. Взаимодействие на електромагнитните вълни с материята 221
Дисперсия на светлината. Разлики в дифракционните и призматични спектри. Нормална и анормална дисперсия. Елементарна електронна теория на дисперсията. Абсорбция (поглъщане) на светлина. Доплер ефект.
Глава 24. Поляризация на светлината 226
Естествена и поляризирана светлина. Законът на Малус. Преминаване на светлина през два поляризатора. Поляризация на светлината чрез отражение и пречупване на интерфейса на два диелектрика. Двойно пречупване. Положителни и отрицателни кристали. Поляризиращи призми и поляроиди. Четвърт вълнова плоча. Анализ на поляризирана светлина. Изкуствена оптична анизотропия. Въртене на равнината на поляризация.
Глава 25. Квантовата природа на радиацията 236
Топлинно излъчване и неговите характеристики. Законите на Кирхоф, Стефан-Болцман, Виен. Формули на Rayleigh-Jeans и Planck. Извличане на частните закони на топлинното излъчване от формулата на Планк. Температури: радиация, цвят, яркост. Токово-волтова характеристика на фотоелектричния ефект. Закони за фотоефектите. уравнението на Айнщайн. Инерция на фотона. Лек натиск. Комптън ефект. Единството на корпускулните и вълновите свойства на електромагнитното излъчване.
6. ЕЛЕМЕНТИ НА КВАНТОВАТА ФИЗИКА НА АТОМИТЕ
Глава 26. Теория на Бор за водородния атом 246
Моделите на атома на Томсън и Ръдърфорд. Линеен спектър на водородния атом. Постулатите на Бор. Експерименти на Франк и Херц. Боров спектър на водороден атом.
Глава 27. Елементи на квантовата механика 251
Корпускулярно-вълнов дуализъм на свойствата на материята. Някои свойства на вълните на дьо Бройл. Коефициент на несигурност. Вероятностен подход към описанието на микрочастиците. Описание на микрочастици с помощта на вълновата функция. Принцип на суперпозиция. Общо уравнение на Шрьодингер. Уравнение на Шрьодингер за стационарни състояния. Свободно движение на частиците. Частица в едномерен правоъгълен "потенциален кладенец" с безкрайно високи "стени". Потенциална преграда с правоъгълна форма. Преминаването на частица през потенциална бариера. Тунелен ефект. Линеен хармоничен осцилатор в квантовата механика.
Глава 28. Елементи на съвременната физика на атомите и молекулите 263
Водородният атом в квантовата механика. Квантови числа. Спектърът на водородния атом. ls-състояние на електрон във водороден атом. Спин на електрон. Спиново квантово число. Принципът на неразличимост на еднакви частици. Фермиони и бозони. Принципът на Паули. Разпределение на електроните в атома по състояния. Непрекъснат (спирачен) рентгенов спектър. Характерен рентгенов спектър. Законът на Мозли. Молекули: химични връзки, концепцията за енергийни нива. Молекулни спектри. Абсорбция. Спонтанно и стимулирано излъчване. Активни среди. Видове лазери. Принципът на действие на твърдотелен лазер. Газов лазер. Свойства на лазерното лъчение.
Глава 29. Елементи на физиката на твърдото тяло 278
Зонна теория на твърдите тела. Метали, диелектрици и полупроводници според лентовата теория. Вътрешна проводимост на полупроводниците. Електронна проводимост на примесите (n-тип проводимост). Проводимост на донорни примеси (p-тип проводимост). Фотопроводимост на полупроводниците. Луминесценция на твърди вещества. Контакт на електронни и дупкови полупроводници (pn-преход). Проводимостта на p-и-прехода. Полупроводникови диоди. Полупроводникови триоди (транзистори).
7. ЕЛЕМЕНТИ ОТ ФИЗИКАТА НА АТОМНОТО ЯДРО И ЕЛЕМЕНТАРНИ ЧАСТИЦИ 289
Глава 30. Елементи на физиката на атомното ядро ​​289
Атомни ядра и тяхното описание. Масов дефект. Енергията на свързване на ядрото. Спин на ядрото и неговият магнитен момент. Ядрени лешояди. Модели на ядрото. Радиоактивно излъчване и неговите видове. Законът за радиоактивния разпад. Правила за офсет. Радиоактивни семейства. a-разпад. p-разпад. y-лъчение и неговите свойства. Устройства за регистриране на радиоактивни лъчения и частици. Сцинтилационен брояч. Импулсна йонизираща камера. Газоразряден брояч. Полупроводников брояч. Камерата на Уилсън. Дифузионни и балонни камери. Ядрени фотографски емулсии. Ядрени реакции и тяхната класификация. позитрон. P + - Разпад. Електрон-позитронни двойки, тяхното унищожаване. Електронно заснемане. Ядрени реакции под въздействието на неутрони. Реакция на ядрено делене. Верижна реакция на делене. Ядрени реактори... Реакция на сливане на атомни ядра.
Глава 31. Елементи на физиката на елементарните частици 311
Космическа радиация. Мюони и техните свойства. Мезони и техните свойства. Видове взаимодействия на елементарни частици. Описание на три групи елементарни частици. Частици и античастици. Неутрино и антинеутрино, техните видове. Хиперони. Странността и четността на елементарните частици. Характеристики на лептоните и адроните. Класификация на елементарните частици. кварки.
Периодична таблица на елементите Д. И. Менделеев 322
Основни закони и формули 324
Индекс 336