دوره فیزیک تروفیموف ویرایش هجدهم. مبانی فیزیکی مکانیک

T.I. تروفیمووا

خوب

فیزیک

چاپ هفتم، کلیشه ای

آرتوصیه شدهموزارت آموزش و پرورش

آراوسیانافEDERATION به عنوان یک کمک آموزشی

برای مهندسی- تخصص های فنی

موسسات آموزش عالی

مدرسه فارغ التحصیل

2003

داور: استاد گروه فیزیک به نام ع.م. سازنده موسسه مهندسی برق مسکو ( دانشگاه فنی) V.A.Kasyanov

شابک 5-06-003634-0

FSUE "انتشارات خانه" دانشکده تحصیلات تکمیلی"، 2003

صفحه آرایی اصلی این نشریه متعلق به انتشارات ویشایا شکلا بوده و تکثیر (تکثیر) آن به هر نحوی بدون رضایت ناشر ممنوع می باشد.

پیش گفتار

آموزشمطابق با برنامه جاری درس فیزیک برای تخصص های مهندسی و فنی بالاتر نوشته شده است موسسات آموزشیو برای دانشجویان موسسات آموزش عالی فنی دوره تمام وقت با ساعات محدود فیزیک با امکان استفاده در دوره های عصر و مکاتبه در نظر گرفته شده است.

حجم کمی از کتاب درسی با انتخاب دقیق و ارائه مختصر مطالب به دست آمد.

کتاب به هفت بخش تقسیم شده است. در بخش اول، یک ارائه سیستماتیک از مبانی فیزیکی مکانیک کلاسیک، و همچنین عناصر نظریه خاص (خاص) نسبیت ارائه شده است. بخش دوم به مبانی فیزیک مولکولی و ترمودینامیک اختصاص دارد. بخش سوم به الکترواستاتیک، جریان مستقیم و الکترومغناطیس می پردازد. در بخش چهارم که به ارائه تئوری نوسانات و امواج اختصاص دارد، نوسانات مکانیکی و الکترومغناطیسی به صورت موازی در نظر گرفته شده، شباهت ها و تفاوت های آنها نشان داده شده و فرآیندهای فیزیکی رخ داده در طول نوسانات مربوطه مقایسه می شوند. در قسمت پنجم عناصر اپتیک هندسی و الکترونیکی، اپتیک موجی و ماهیت کوانتومی تابش در نظر گرفته شده است. بخش ششم به عناصر فیزیک کوانتومی اتم ها، مولکول ها و مواد جامد... بخش هفتم عناصر فیزیک هسته اتم و ذرات بنیادی را بیان می کند.

ارائه مطالب بدون محاسبات ریاضی دست و پا گیر انجام می شود، توجه لازم به ماهیت فیزیکی پدیده ها و مفاهیم و قوانینی که آنها را توصیف می کنند و همچنین به تداوم فیزیک مدرن و کلاسیک می شود. تمام داده های بیوگرافی بر اساس کتاب "فیزیک" توسط یو. ا.خراموف (مسکو: ناوکا، 1983) ارائه شده است.

برای تعیین کمیت های برداری در تمام شکل ها و در متن، از تایپ پررنگ استفاده می شود، به استثنای کمیت هایی که با حروف یونانی نشان داده شده اند، که به دلایل فنی، در متن با حروف روشن با فلش تایپ می شوند.

نویسنده از همکاران و خوانندگانی که نظرات و آرزوهای محبت آمیز آنها به بهبود کتاب کمک کرده است، تشکر می کند. من به ویژه از پروفسور V.A.Kasyanov برای بررسی کتابچه راهنمای کاربر و نظرات وی سپاسگزارم.

معرفی

موضوع فیزیک و ارتباط آن با سایر علوم

دنیای اطراف شما، هر چیزی که در اطراف ما وجود دارد و توسط ما از طریق احساسات کشف می شود، ماده است.

خاصیت لاینفک ماده و شکل وجودی آن حرکت است. حرکت به معنای وسیع کلمه، انواع تغییرات در ماده است - از حرکت ساده تا پیچیده ترین فرآیندهای تفکر.

اشکال مختلف حرکت ماده توسط علوم مختلف از جمله فیزیک مورد مطالعه قرار می گیرد. موضوع فیزیک، در واقع، هر علمی، تنها در جریان ارائه دقیق آن آشکار می شود. ارائه یک تعریف دقیق از موضوع فیزیک بسیار دشوار است، زیرا مرزهای بین فیزیک و تعدادی از رشته های مرتبط مشروط هستند. در این مرحله از توسعه، حفظ تعریف فیزیک فقط به عنوان علم طبیعت غیرممکن است.

آکادمیک A. F. Ioffe (1880-1960؛ فیزیکدان روسی) فیزیک را به عنوان علمی تعریف می کند که به بررسی خواص کلی و قوانین حرکت ماده و میدان می پردازد. در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است که تمام فعل و انفعالات با استفاده از میدان ها، به عنوان مثال، گرانشی، الکترومغناطیسی، میدان های نیروهای هسته ای انجام می شود. میدان در کنار ماده یکی از صورت های وجودی مادر است. ارتباط ناگسستنی بین رشته و ماده و همچنین تفاوت در خصوصیات آنها با مطالعه درس مورد توجه قرار می گیرد.

فیزیک علم ساده ترین و در عین حال کلی ترین اشکال حرکت ماده و دگرگونی های متقابل آنهاست. اشکال حرکت ماده مورد مطالعه فیزیک (مکانیکی، حرارتی و غیره) در همه بالاتر و بیشتر وجود دارد. اشکال پیچیدهحرکت ماده (شیمیایی، بیولوژیکی و غیره). بنابراین، آنها که ساده ترین هستند، در عین حال عمومی ترین اشکال حرکت ماده هستند. اشکال بالاتر و پیچیده تر حرکت ماده موضوع مطالعه سایر علوم (شیمی، زیست شناسی و غیره) است.

فیزیک ارتباط نزدیکی با علوم طبیعی دارد. این رابطه نزدیک فیزیک با سایر شاخه های علوم طبیعی، همانطور که توسط آکادمیسین SI Vavilov (1891-1955؛ فیزیکدان و شخصیت عمومی روسی) اشاره کرد، منجر به این واقعیت شد که فیزیک عمیقاً در نجوم، زمین شناسی، شیمی، زیست شناسی و سایر طبیعت های طبیعی ریشه دارد. علوم ... در نتیجه تعدادی از رشته های مرتبط جدید مانند اخترفیزیک، بیوفیزیک و غیره پدید آمدند.

فیزیک ارتباط نزدیکی با فناوری دارد و این ارتباط ماهیتی دو طرفه دارد. فیزیک ناشی از نیازهای تکنولوژی بود (مثلاً توسعه مکانیک در میان یونانیان باستان به دلیل نیازهای ساخت و ساز و تجهیزات نظامیآن زمان) و تکنولوژی به نوبه خود جهت را تعیین می کند تحقیق فیزیکی(به عنوان مثال، در یک زمان وظیفه ایجاد اقتصادی ترین موتورهای حرارتی باعث توسعه سریع ترمودینامیک شد). از طرفی سطح فنی تولید به پیشرفت علم فیزیک بستگی دارد. فیزیک مبنای ایجاد شاخه های جدید فناوری (تکنولوژی الکترونیک، فناوری هسته ای و ...) است.

سرعت سریع توسعه فیزیک، پیوندهای رو به رشد آن با فناوری نشان دهنده نقش مهم دوره فیزیک در دانشکده فنی است: این پایه اساسی برای آموزش نظری یک مهندس است که بدون آن کار موفقیت آمیز او غیرممکن است.

Eغذاهای ارزش های فیزیکی

روش اصلی تحقیق در فیزیک است تجربه- بر اساس عمل، دانش حسی-تجربی از واقعیت عینی، یعنی مشاهده پدیده های مورد مطالعه در شرایطی که دقیقاً در نظر گرفته شده است، که امکان پیگیری سیر پدیده ها و بازتولید آن را به دفعات در صورت تکرار این شرایط ممکن می سازد. .

برای توضیح شواهد تجربیفرضیه هایی مطرح می شود.

فرضیهیک فرض علمی است که برای توضیح یک پدیده مطرح می شود و برای تبدیل شدن به یک نظریه علمی قابل اعتماد نیاز به تأیید تجربی و توجیه نظری دارد.

در نتیجه تعمیم حقایق تجربی و همچنین نتایج فعالیت های انسانی مشخص می شود قوانین فیزیکی- قوانین عینی تکرارشونده پایدار که در طبیعت وجود دارد. مهمترین قوانین بین کمیت های فیزیکی رابطه برقرار می کنند که برای آن اندازه گیری این کمیت ها ضروری است. اندازه گیری یک کمیت فیزیکی عملی است که با کمک ابزار اندازه گیری برای یافتن مقدار یک کمیت فیزیکی در واحدهای پذیرفته شده انجام می شود. واحدها مقادیر فیزیکیمی توان خودسرانه انتخاب کرد، اما پس از آن مشکلاتی در مقایسه آنها ایجاد می شود. بنابراین، توصیه می شود سیستمی از واحدها معرفی شود که واحدهای همه کمیت های فیزیکی را پوشش می دهد.

برای ساختن یک سیستم از واحدها، واحدها به طور دلخواه برای چند کمیت فیزیکی مستقل انتخاب می شوند. این واحدها نامیده می شوند پایه ای.بقیه کمیت ها و واحدهای آنها از قوانین مرتبط کننده این کمیت ها و آنها به دست می آیند واحدهابا اصلی ترین ها آنها نامیده می شوند مشتقات

در حال حاضر، استفاده از آن در علم و همچنین در داخل الزامی است ادبیات آموزشیسیستم بین المللی (SI) که بر روی هفت واحد اصلی - متر، کیلوگرم، ثانیه، آمپر، کلوین، مول، کندلا - و دو واحد اضافی - رادیان و استرادیان ساخته شده است.

متر(m) - طول مسیری که نور در خلاء طی می کند 1/299792458 ثانیه. کیلو گرم(کیلوگرم) - جرم برابر با جرم نمونه اولیه بین المللی کیلوگرم (سیلندر پلاتین-ایریدیوم ذخیره شده در دفتر بین المللی وزن ها و اندازه گیری ها در Sevres، نزدیک پاریس).

دومین(s) - زمان برابر با 9 192631770 دوره تابش مربوط به انتقال بین دو سطح فوق ظریف از حالت پایه اتم سزیم-133 است.

آمپر(الف) - قدرت یک جریان ثابت که هنگام عبور از دو هادی مستطیل موازی با طول بی نهایت و مقطع ناچیز که در خلاء در فاصله 1 متر از یکدیگر قرار دارند، بین این هادی ها نیرویی برابر ایجاد می کند. تا 2⋅10 -7 نیوتن برای هر متر طول.

کلوین(K) - 1 / 273.16 دمای ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب.

پروانه(mol) - مقدار ماده در یک سیستم حاوی همان تعداد عناصر ساختاری به عنوان اتم ها در هسته 12 C با وزن 0.012 کیلوگرم وجود دارد.

کاندلا(cd) - شدت نور در یک جهت معین از منبعی که تابش تک رنگ با فرکانس 540 "10 12 هرتز ساطع می کند، که شدت نور آن در این جهت 1/683 W / sr است.

رادیان(راد) - زاویه بین دو شعاع یک دایره که طول قوس بین آنها برابر با شعاع است.

استرادیان(cf) - زاویه جامد با راس در مرکز کره، برش از سطح کره مساحتی برابر با مساحت مربع با ضلع برابر با شعاع کره.

برای ایجاد واحدهای مشتق شده، از قوانین فیزیکی استفاده می شود که آنها را با واحدهای اساسی مرتبط می کند. به عنوان مثال، از فرمول حرکت خطی مستقیم یکنواخت v = st (s- مسافت طی شده، تی- زمان) واحد سرعت به دست آمده برابر با 1 متر بر ثانیه است.

داور: استاد گروه فیزیک به نام A.M. Fabrikant از موسسه مهندسی برق مسکو (دانشگاه فنی) V.A.Kasyanov

شابک 5-06-003634-0  مؤسسه دولتی واحد "مدرسه عالی" انتشارات، 2001

پیشگفتار

کتاب درسی مطابق با برنامه جاری درس فیزیک نوشته شده است برایتخصص های مهندسی و فنی مؤسسات آموزش عالی و برای دانشجویان مؤسسات آموزش عالی فنی دوره تمام وقت با ساعات محدود فیزیک با امکان استفاده از آن در دوره های عصر و مکاتبه در نظر گرفته شده است.

حجم کمی از کتاب درسی با انتخاب دقیق و ارائه مختصر مطالب به دست آمد.

کتاب به هفت بخش تقسیم شده است. در بخش اول، یک ارائه سیستماتیک از مبانی فیزیکی مکانیک کلاسیک، و همچنین عناصر نظریه خاص (خاص) نسبیت ارائه شده است. بخش دوم به مبانی فیزیک مولکولی و ترمودینامیک اختصاص دارد. بخش سوم به الکترواستاتیک، جریان مستقیم و الکترومغناطیس می پردازد. در بخش چهارم که به ارائه تئوری نوسانات و اراده اختصاص دارد، نوسانات مکانیکی و الکترومغناطیسی به صورت موازی در نظر گرفته شده، شباهت ها و تفاوت های آنها نشان داده شده و فرآیندهای فیزیکی رخ داده در طول نوسانات مربوطه مقایسه می شوند. در قسمت پنجم عناصر اپتیک هندسی و الکترونیکی، اپتیک موجی و ماهیت کوانتومی تابش در نظر گرفته شده است. بخش ششم به عناصر فیزیک کوانتومی اتم ها، مولکول ها و جامدات اختصاص دارد. بخش هفتم عناصر فیزیک هسته اتم و ذرات بنیادی را بیان می کند.

معرفی

موضوع فیزیک و ارتباط آن با سایر علوم

دنیای اطراف شما، هر چیزی که در اطراف شما وجود دارد و توسط ما از طریق احساسات کشف می شود، ماده است.

آکادمیسین A.F. Ioffe (1880-1960؛ فیزیکدان روسی) * فیزیک را به عنوان علمی تعریف می کند که به بررسی خواص کلی و قوانین حرکت ماده و میدان می پردازد. اکنون به طور کلی پذیرفته شده است که فعل و انفعالات وزنی با استفاده از میدان هایی مانند میدان های گرانشی، الکترومغناطیسی و نیروی هسته ای انجام می شود. میدان در کنار ماده یکی از اشکال وجود ماده است. ارتباط ناگسستنی بین رشته و ماده و همچنین تفاوت در خصوصیات آنها با مطالعه درس مورد توجه قرار می گیرد.

* تمام داده ها بر اساس کتاب مرجع زندگینامه یو. ا.خراموف "فیزیک" (مسکو: ناوکا، 1983) ارائه شده است.

فیزیک علم ساده ترین و در عین حال کلی ترین اشکال حرکت ماده و دگرگونی های متقابل آنهاست. اشکال حرکت ماده مورد مطالعه فیزیک (مکانیکی، حرارتی و غیره) در تمام اشکال حرکتی بالاتر و پیچیده تر ماده (شیمیایی، بیولوژیکی و غیره) وجود دارد. بنابراین، آنها که ساده ترین هستند، در عین حال عمومی ترین اشکال حرکت ماده هستند. اشکال بالاتر و پیچیده تر حرکت ماده موضوع مطالعه سایر علوم (شیمی، زیست شناسی و غیره) است.

فیزیک ارتباط نزدیکی با فناوری دارد و این ارتباط ماهیتی دو طرفه دارد. فیزیک برخاسته از نیازهای فناوری بود (به عنوان مثال، توسعه مکانیک در میان یونانیان باستان ناشی از نیازهای ساخت و ساز و تجهیزات نظامی آن زمان بود) و فناوری نیز به نوبه خود جهت تحقیقات فیزیکی را تعیین می کند (برای مثال. به عنوان مثال، زمانی وظیفه ایجاد اقتصادی ترین موتورهای حرارتی باعث توسعه خشونت آمیز ترمودینامیک شد). از طرفی سطح فنی تولید به پیشرفت علم فیزیک بستگی دارد. فیزیک مبنای ایجاد شاخه های جدید فناوری (تکنولوژی الکترونیک، فناوری هسته ای و ...) است.

واحدهای فیزیکی

روش اصلی تحقیق در فیزیک تجربه است - مبتنی بر تمرین، دانش حسی - تجربی واقعیت عینی، یعنی مشاهده پدیده های مورد مطالعه در شرایطی که دقیقاً در نظر گرفته شده است، که امکان پیگیری سیر پدیده ها و بازتولید را فراهم می کند. بارها وقتی این شرایط تکرار می شود.

فرضیه هایی برای توضیح واقعیت های تجربی مطرح می شود. فرضیهیک فرض علمی است که برای توضیح یک پدیده مطرح می شود و برای تبدیل شدن به یک نظریه علمی قابل اعتماد نیاز به تأیید تجربی و توجیه نظری دارد.

در نتیجه تعمیم حقایق تجربی و همچنین نتایج فعالیت های انسانی مشخص می شود قوانین فیزیکی- قوانین عینی تکرارشونده پایدار که در طبیعت وجود دارد. مهمترین قوانین بین کمیت های فیزیکی رابطه برقرار می کنند که برای آن اندازه گیری این کمیت ها ضروری است. اندازه گیری یک کمیت فیزیکی عملی است که با کمک ابزار اندازه گیری برای یافتن مقدار یک کمیت فیزیکی در واحدهای پذیرفته شده انجام می شود. واحدهای مقادیر فیزیکی را می توان خودسرانه انتخاب کرد، اما پس از مقایسه آنها مشکلاتی ایجاد می شود. بنابراین، توصیه می شود سیستمی از واحدها معرفی شود که واحدهای همه کمیت های فیزیکی را پوشش می دهد.

برای ساختن یک سیستم از واحدها، واحدها به طور دلخواه برای چندین عظمت فیزیکی مستقل از یکدیگر انتخاب می شوند. این واحدها نامیده می شوند پایه ای.بقیه کمیت ها و واحدهای آنها از قوانین مرتبط کننده این کمیت ها و واحدهای آنها با مقادیر اصلی به دست می آیند. آنها نامیده می شوند مشتقات

در حال حاضر سیستم بین المللی (SI) که بر روی هفت واحد پایه - متر، کیلوگرم، ثانیه، آمپر، کلوین، مول، کندلا - و دو واحد اضافی - رادیان و استرادیان ساخته شده است، برای استفاده در ادبیات علمی و آموزشی الزامی است. .

متر(m) - طول مسیری که نور در خلاء طی می کند 1/299792458 ثانیه.

کیلو گرم(کیلوگرم) - جرم برابر با جرم نمونه اولیه بین المللی کیلوگرم (سیلندر پلاتین-ایریدیوم ذخیره شده در دفتر بین المللی وزن ها و اندازه گیری ها در Sevres، نزدیک پاریس).

دومین(s) - زمان برابر با 9192631770 دوره تابش مربوط به انتقال بین دو سطح فوق ظریف از حالت پایه اتم سزیم-133 است.

آمپر(الف) - قدرت یک جریان ثابت که هنگام عبور از دو هادی مستطیل موازی با طول بی نهایت و مقطع ناچیز که در خلاء در فاصله 1 متر از یکدیگر قرار دارند، بین این هادی ها نیرو ایجاد می کند. برابر با 210 - 7 نیوتن برای هر متر طول.

کلوین(K) - 1 / 273.16 دمای ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب.

کاندلا(cd) - شدت نور در جهت معین منبعی که تابش تک رنگ ساطع می کند با فرکانس 540 10 12 هرتز که شدت نور آن در این جهت 1/683 W / sr است.

رادیان(راد) - زاویه بین دو شعاع یک دایره که طول قوس بین آنها برابر با شعاع است.

استرادیان(cf) - زاویه جامد با راس در مرکز کره، برش سطح کره مساحتی برابر با مساحت مربع با ضلع برابر با شعاع کره.

برای ایجاد واحدهای مشتق شده، از قوانین فیزیکی استفاده می شود که آنها را با واحدهای اساسی مرتبط می کند. به عنوان مثال، از فرمول حرکت یکنواخت یکنواخت v= س/ تی (س – مسافت طی شده، تی - زمان) واحد سرعت به دست آمده برابر با 1 متر بر ثانیه است.

1 مبانی فیزیکی مکانیک

فصل 1 عناصر سینماتیک

§ 1. مدل ها در مکانیک. سیستم مرجع مسیر، طول مسیر، بردار جابجایی

مکانیک- بخشی از فیزیک که قوانین حرکت مکانیکی و دلایل ایجاد یا تغییر این حرکت را مطالعه می کند. حرکت مکانیکی- این تغییر در طول زمان در موقعیت نسبی اجسام یا اجزای آنها است.

توسعه مکانیک به عنوان یک علم از قرن سوم آغاز می شود. قبل از میلاد مسیح قبل از میلاد، زمانی که دانشمند یونان باستان ارشمیدس (287-212 قبل از میلاد) قانون تعادل اهرم و قوانین تعادل اجسام شناور را تدوین کرد. قوانین اساسی مکانیک توسط فیزیکدان و ستاره شناس ایتالیایی G. Galilei (1564-1642) ایجاد شد و سرانجام توسط دانشمند انگلیسی I. Newton (1643-1727) تدوین شد.

مکانیک گالیله-نیوتن نامیده می شود مکانیک کلاسیک. قوانین حرکت اجسام ماکروسکوپی را مطالعه می کند که سرعت آنها در مقایسه با سرعت نور c در خلاء کوچک است. قوانین حرکت اجسام ماکروسکوپی با سرعت قابل مقایسه با سرعت c مورد مطالعه قرار می گیرد مکانیک نسبیتی،بر اساس نظریه نسبیت خاص،فرموله شده توسط A. Einstein (1879-1955). برای توصیف حرکت اجسام میکروسکوپی (اتم های منفرد و ذرات بنیادی)، قوانین مکانیک کلاسیک قابل اجرا نیستند - آنها با قوانین جایگزین می شوند. مکانیک نهنگ

در بخش اول دوره خود، مکانیک گالیله-نیوتن را مطالعه خواهیم کرد. حرکت اجسام ماکروسکوپی با سرعت بسیار کمتر از سرعت c را در نظر بگیرید. در مکانیک کلاسیک، مفهوم فضا و زمان، که توسط I. Newton توسعه یافته و در علوم طبیعی در طول قرون 17-19 غالب بود، به طور کلی پذیرفته شده است. مکانیک گالیله-نیوتنی مکان و زمان را اشکال عینی وجود ماده می داند، اما جدا از یکدیگر و از حرکت اجسام مادی که با سطح دانش آن زمان مطابقت دارد.

مکانیک به سه بخش تقسیم می شود: 1) سینماتیک. 2) پویایی؛ 3) استاتیک

سینماتیک حرکت اجسام را بدون در نظر گرفتن دلایلی که باعث این حرکت می شود مطالعه می کند.

پویایی شناسیقوانین حرکت اجسام و دلایل ایجاد یا تغییر این حرکت را مطالعه می کند.

استاتیکقوانین تعادل سیستم اجسام را مطالعه می کند. اگر قوانین حرکت اجسام مشخص باشد، قوانین تعادل را نیز می توان از آنها تعیین کرد. بنابراین، فیزیک قوانین استاتیک را جدا از قوانین دینامیک در نظر نمی گیرد.

مکانیک برای توصیف حرکت اجسام، بسته به شرایط مسائل خاص، از موارد مختلفی استفاده می کند مدل های فیزیکیساده ترین مدل این است نقطه مادی- جسمی با جرم که در این مشکل می توان از ابعاد آن چشم پوشی کرد. مفهوم نقطه مادی- چکیده، اما معرفی آن حل مسائل عملی را تسهیل می کند. به عنوان مثال، با مطالعه حرکت سیارات در مدارهای دور خورشید، می توان آنها را برای نقاط مادی در نظر گرفت.

یک بدن ماکروسکوپی دلخواه یا سیستمی از اجسام را می توان از نظر ذهنی به قسمت های کوچکی که در تعامل هستند تقسیم کرد که هر یک به عنوان یک نقطه مادی در نظر گرفته می شود. سپس مطالعه حرکت یک سیستم دلخواه از اجسام به مطالعه سیستمی از نقاط مادی تقلیل می یابد. در مکانیک ابتدا حرکت یک نقطه مادی را مطالعه می کنیم و سپس به مطالعه حرکت سیستمی از نقاط مادی می پردازیم.

تحت تأثیر اجسام بر روی یکدیگر، اجسام می توانند تغییر شکل دهند، یعنی شکل و اندازه خود را تغییر دهند. بنابراین، مدل دیگری در مکانیک معرفی شده است - یک بدنه کاملاً سفت و سخت. جسم کاملاً صلب جسمی است که تحت هیچ شرایطی نمی تواند تغییر شکل دهد و در هر شرایطی فاصله بین دو نقطه (یا به عبارت دقیق تر، بین دو ذره) از این جسم ثابت می ماند.

هر حرکت یک جسم صلب را می توان به صورت ترکیبی از حرکات انتقالی و چرخشی نشان داد. حرکت انتقالی حرکتی است که در آن هر خط مستقیمی که با جسم متحرک متصل است موازی با موقعیت اصلی خود باقی می ماند. حرکت چرخشی حرکتی است که در آن تمام نقاط بدن به صورت دایره‌ای حرکت می‌کنند که مرکز آن‌ها روی یک خط مستقیم قرار دارند که به آن محور چرخش می‌گویند.

حرکت اجسام در فضا و زمان اتفاق می افتد. بنابراین، برای توصیف حرکت یک نقطه مادی، باید دانست که این نقطه در چه مکان هایی از فضا قرار داشته و در چه لحظاتی از این یا آن موقعیت را پشت سر گذاشته است.

موقعیت یک نقطه مادی در رابطه با جسم دیگری که به طور دلخواه انتخاب شده است، به نام جسم مرجع تعیین می شود. یک سیستم مرجع با آن مرتبط است - مجموعه ای از یک سیستم مختصات و یک ساعت مرتبط با بدن مرجع. در رایج ترین سیستم مختصات دکارتی، موقعیت یک نقطه آدر یک زمان معین در رابطه با این سیستم با سه مختصات مشخص می شود ایکس, y و zیا بردار شعاع rاز مبدا سیستم مختصات به یک نقطه معین کشیده شده است (شکل 1).

هنگامی که یک نقطه مادی حرکت می کند، مختصات آن در طول زمان تغییر می کند. در حالت کلی، حرکت آن توسط معادلات اسکالر تعیین می شود

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

معادل معادله برداری

r = r(تی). (1.2)

معادلات (1.1) و بر این اساس (1.2) فراخوانی می شوند معادلات سینماتیکجنبش نقطه مادی

به تعداد مختصات مستقلی که موقعیت یک نقطه در فضا را به طور کامل تعیین می کند گفته می شود تعداد درجات آزادی... اگر یک نقطه مادی آزادانه در فضا حرکت کند، همانطور که قبلا ذکر شد، دارای سه درجه آزادی (مختصات) است. x، yو z) اگر در امتداد سطحی حرکت کند، سپس با دو درجه آزادی، اگر در امتداد یک خط مشخص، سپس با یک درجه آزادی حرکت کند.

مستثنی کردن تیدر معادلات (1.1) و (1.2)، معادله مسیر نقطه مادی را به دست می آوریم. مسیر حرکتحرکت یک نقطه مادی - یک خط توصیف شده توسط این نقطه در فضا. بسته به شکل مسیر حرکت می تواند مستقیم یا منحنی باشد.

حرکت یک نقطه مادی را در امتداد یک مسیر دلخواه در نظر بگیرید (شکل 2). شمارش معکوس را از لحظه ای که نقطه در موقعیت قرار داشت شروع می کنیم آ.طول قطعه مسیر AB،عبور از یک نقطه مادی از آغاز زمان نامیده می شود مسیر طولانی سو است تابع اسکالرزمان:  س = س(تی) .بردار r = r -r 0 که از موقعیت اولیه نقطه متحرک به موقعیت آن در یک زمان معین کشیده می شود (افزایش بردار شعاع نقطه در بازه زمانی در نظر گرفته شده) نامیده می شود. جابه جایی.

در حرکت مستطیلی، بردار جابجایی با بخش مربوطه از مسیر و مدول جابجایی منطبق است |  r| برابر مسافت طی شده  س.

§ 2. سرعت

برای مشخص کردن حرکت یک نقطه مادی، یک کمیت برداری معرفی می شود - سرعت، که به صورت تعریف می شود. سرعتجنبش و او جهتدر این لحظه از زمان.

اجازه دهید نقطه مادی در امتداد برخی از مسیرهای منحنی حرکت کند تا در لحظه زمان تیبا بردار شعاع r 0 مطابقت دارد (شکل 3). برای مدت کوتاهی  تینقطه از مسیر  عبور خواهد کرد سو یک جابجایی ابتدایی (بی نهایت کوچک) r دریافت خواهد کرد.

بردار سرعت متوسطنسبت افزایش r بردار شعاع یک نقطه به فاصله زمانی  است. تی:

(2.1)

جهت بردار سرعت متوسط با جهت r منطبق است. با کاهش نامحدود  تیسرعت متوسط به یک مقدار محدود گرایش دارد که به آن می گویند سرعت لحظه ای v:

بنابراین، سرعت لحظه ای v یک کمیت برداری است برابر با اولین مشتق بردار شعاع نقطه متحرک نسبت به زمان. از آنجایی که سکنت در حد منطبق بر مماس است، بردار سرعت v به صورت مماس بر مسیر در جهت حرکت هدایت می شود (شکل 3). با کاهش  تیراه  سنزدیک به | r | بیشتر و بیشتر خواهد شد، بنابراین ماژول سرعت آنی

بنابراین، مدول سرعت لحظه ای برابر با اولین مشتق مسیر نسبت به زمان است:

(2.2)

در حرکت ناهموار -مدول سرعت لحظه ای در طول زمان تغییر می کند. در این حالت مقدار اسکالر  v - سرعت متوسطحرکت ناهموار:

از انجیر 3 نتیجه می شود که  v> | v |، از  س> | r |، و فقط در مورد حرکت مستقیم

اگر عبارت د س = vد تی (نگاه کنید به فرمول (2.2)) در طول زمان در محدوده تیقبل از تی + تی، سپس طول مسیر طی شده توسط نقطه زمانی  را پیدا می کنیم تی:

(2.3)

چه زمانی حرکت یکنواختمقدار عددی سرعت لحظه ای ثابت است. سپس عبارت (2.3) شکل می گیرد

طول مسیر پیموده شده توسط نقطه در فاصله زمانی از تی 1 به تی 2 توسط انتگرال داده می شود

§ 3. شتاب و اجزای آن

در مورد ترافیک ناهموار، مهم است که بدانید سرعت در طول زمان چقدر سریع تغییر می کند. کمیت فیزیکی که میزان تغییر سرعت را در قدر و جهت مشخص می کند شتاب.

در نظر گرفتن حرکت صاف،آن ها حرکتی که در آن تمام قسمت های مسیر یک نقطه در یک صفحه قرار می گیرند. اجازه دهید بردار v سرعت نقطه را مشخص کند آدرحال حاضر تی. در طول زمان  تینقطه متحرک به موقعیت منتقل شد Vو سرعتی متفاوت با v هم از نظر قدر و هم جهت و برابر با v 1 = v + v به دست آورد. بردار v 1 را به نقطه منتقل کنید آو v را پیدا کنید (شکل 4).

شتاب متوسطحرکت ناهموار در محدوده از تیقبل از تی + تیکمیت برداری برابر با نسبت تغییر سرعت v به بازه زمانی  نامیده می شود. تی

شتاب فورییک (شتاب) یک نقطه مادی در لحظه زمان تیبرای شتاب متوسط محدودیتی وجود خواهد داشت:

بنابراین، شتاب a یک کمیت برداری برابر با اولین مشتق سرعت نسبت به زمان است.

اجازه دهید بردار v را به دو جزء تجزیه کنیم. برای انجام این کار، از نقطه آ(شکل 4) در جهت سرعت v بردار را به تعویق می اندازیم
modulo v 1. بدیهی است که بردار
, برابر
، تغییر سرعت را در طول زمان مشخص می کند  تی مدول:
... جزء دوم
بردار v تغییر سرعت را در طول زمان مشخص می کند  تی به سمت.

جزء مماسی شتاب

یعنی برابر است با اولین مشتق زمانی مدول سرعت و بدین ترتیب نرخ تغییر مدول سرعت را تعیین می کند.

بیایید جزء دوم شتاب را پیدا کنیم. اجازه دهید فرض کنیم که نقطه Vبه اندازه کافی نزدیک به نقطه آ،بنابراین  سرا می توان قوس دایره ای با شعاع r در نظر گرفت که تفاوت کمی با وتر دارد ABسپس از تشابه مثلث ها AOBو EAD به دنبال دارد  v n /AB = v 1 / r، اما از آنجا که AB = vتی, سپس

در حد در
گرفتن
.

از زاویه EADبه سمت صفر میل می کند و از مثلث EADمتساوی الساقین سپس زاویه ADEبین v و v nبرای مستقیم تلاش می کند بنابراین، برای بردارهای v nو v بر هم عمود هستند. مالیات به عنوان یک بردار سرعت به صورت مماس به مسیر هدایت می شود، سپس بردار v nعمود بر بردار سرعت به مرکز انحنای آن هدایت می شود. جزء دوم شتاب برابر است با

تماس گرفت جزء نرمال شتابو در امتداد نرمال به مسیر به مرکز انحنای آن هدایت می شود (بنابراین به آن نیز می گویند شتاب گریز از مرکز).

شتاب کاملجسم مجموع هندسی اجزای مماسی و عادی است (شکل 5):

بنابراین، مماسجزء شتاب مشخص می کند نرخ تغییر مدول سرعت(به صورت مماس بر مسیر هدایت می شود)، و معمولیجزء شتاب - نرخ تغییر سرعت در جهت(به سمت مرکز انحنای مسیر هدایت می شود).

بسته به مولفه های مماسی و نرمال شتاب، حرکت را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

1)
, آ n = 0 - حرکت یکنواخت یکنواخت؛

2)
, آ n = 0 - حرکت مساوی مستطیلی با این نوع حرکت

اگر لحظه اولیه زمان تی 1 = 0 و سرعت اولیه v = v T.I. خوب فیزیک: [آموزش مهندسی ...

دستورالعمل روشی شماره 1 برای دانشجویان ترم اول دانشکده پزشکی و زیست شناسی ترم شماره 1

سند

... (2.1m؛ l = 10m؛ 1.3s) ادبیات: تروفیمووا T.I. خوب فیزیک: کتاب درسی. دفترچه راهنما برای دانشگاه ها -18 ... سرعت. (0.43) ادبیات: تروفیمووا T.I. خوب فیزیک: کتاب درسی. راهنمای دانشگاه ها - ... در مورد تاثیر. () ادبیات: تروفیمووا T.I. خوب فیزیک: کتاب درسی. دفترچه راهنما برای دانشگاه ها - ...

کتاب درسی (ویرایش نهم، اصلاح شده و بزرگ شده، 2004) شامل هفت بخش است که مبانی فیزیکی مکانیک، فیزیک مولکولی و ترمودینامیک، الکتریسیته و مغناطیس، اپتیک، فیزیک کوانتومی اتم ها، مولکول ها و جامدات، فیزیک هسته اتم و ذرات بنیادی موضوع ترکیب نوسانات مکانیکی و الکترومغناطیسی به طور منطقی حل شده است. تداوم منطقی و ارتباط بین کلاسیک و فیزیک مدرن... داده می شود کنترل سوالاتو وظایف برای راه حل مستقل.
برای دانشجویان رشته های مهندسی و فنی موسسات آموزش عالی.

عناصر سینماتیک.
مکانیک بخشی از فیزیک است که قوانین حرکت مکانیکی و دلایل ایجاد یا تغییر این حرکت را مطالعه می کند. حرکت مکانیکیدر طول زمان تغییر می کند تمایل متقابلبدن یا قسمت هایی از آن.

توسعه مکانیک به عنوان یک علم از قرن سوم آغاز می شود. قبل از میلاد، زمانی که دانشمند یونان باستان ارشمیدس (287 - 212 قبل از میلاد) قانون تعادل اهرم و قوانین تعادل اجسام شناور را تدوین کرد. قوانین اساسی مکانیک توسط فیزیکدان و ستاره شناس ایتالیایی G. Galilei (1564-1642) ایجاد شد و سرانجام توسط دانشمند انگلیسی I. Newton (1643-1727) تدوین شد.

گالیله - مکانیک نیوتنی را مکانیک کلاسیک می نامند. قوانین حرکت اجسام ماکروسکوپی را مطالعه می کند که سرعت آنها در مقایسه با سرعت نور c در خلاء کوچک است. قوانین حرکت اجسام ماکروسکوپی با سرعت های قابل مقایسه با سرعت c توسط مکانیک نسبیتی بر اساس نظریه نسبیت خاص که توسط A. Einstein (1879-1955) فرموله شده است مورد مطالعه قرار می گیرد. برای توصیف حرکت اجسام میکروسکوپی (اتم های منفرد و ذرات بنیادی)، قوانین مکانیک کلاسیک قابل اجرا نیستند - آنها با قوانین مکانیک کوانتومی جایگزین می شوند.

فهرست مطالب
پیشگفتار 2
مقدمه 2
موضوع فیزیک و ارتباط آن با سایر علوم 2
واحدهای فیزیکی 3
1 مبانی فیزیکی مکانیک 4
فصل 1 عناصر سینماتیک 4
§ 1. مدل ها در مکانیک. سیستم مرجع مسیر، طول مسیر، بردار جابجایی 4
§ 2. سرعت 6
§ 3. شتاب و اجزای آن 7
§ 4. سرعت زاویه ای و شتاب زاویه ای 9
فصل 2 دینامیک نقطه مادی و حرکت انتقالی یک جسم صلب 11
§ 5. قانون اول نیوتن. وزن. قدرت 11
§ 6. قانون دوم نیوتن 11
§ 7. قانون سوم نیوتن 13
§ 8. نیروهای اصطکاک 13
§ 9. قانون بقای تکانه. مرکز ثقل 14
§ 10. معادله حرکت جسمی با جرم متغیر 16
فصل 3 کار و انرژی 17
§ یازده. انرژی، کار، توان 17
§ 12. انرژی های جنبشی و بالقوه 18
§ 13. قانون بقای انرژی 20
§ 14. نمایش گرافیکی انرژی 22
§ 15. ضربه اجسام کاملاً کشسان و غیر کشسان 23
فصل 4 مکانیک بدن صلب 27
§ 16. ممان اینرسی 27
بخش 17. انرژی جنبشیچرخش 28
§ 18. لحظه قدرت. معادله دینامیک حرکت چرخشیجامد 28
§ 19. لحظه حرکت و قانون بقای 29
§ بیست. محورهای آزاد... ژیروسکوپ 32
§ 21. تغییر شکل های جسم صلب 34
فصل 5 جاذبه. عناصر نظریه میدان 36
§ 22. قوانین کپلر. قانون جاذبه جهانی 36
§ 23. جاذبه و وزن. گرانش صفر 37
§ 24. میدان گرانشی و آن کشش 38
§ 25. کار در میدان گرانشی. پتانسیل میدان گرانشی 38
§ 26. سرعت های فضایی 40
§ 27. چارچوب های مرجع غیر اینرسی. نیروهای اینرسی 40
فصل 6 عناصر مکانیک سیالات 44
§ 28. فشار در مایع و گاز 44
§ 29. معادله تداوم 45
§ 30. معادله برنولی و پیامدهای آن 46
§ 31. ویسکوزیته (اصطکاک داخلی). رژیم های جریان آرام و آشفته 48
§ 32. روش های تعیین ویسکوزیته 50
§ 33. حرکت اجسام در مایعات و گازها 51
فصل 7 عناصر نظریه نسبیت خاص (خاص) 53
§ 34. تحولات گالیله. اصل مکانیکی نسبیت 53
§ 35. اصول نظریه نسبیت خاص (خاص) 54
§ 36. تبدیلات لورنتز 55
§ 37. پیامدهای تحولات لورنتس 56
بخش 38. فاصله بین رویدادها 59
§ 39. قانون اساسی دینامیک نسبیتی یک نقطه مادی 60
§ 40. قانون رابطه جرم و انرژی 61
2 مبانی فیزیک مولکولی و ترمودینامیک 63
فصل 8 نظریه مولکولی-سینتیکی گازهای ایده آل 63
§ 41. روش های آماری و ترمودینامیکی. قوانین گاز ایده آل با تجربه 63
§ 42. کلاپیرون - معادله مندلیف 66
§ 43. معادله اساسی نظریه مولکولی-سینتیکی گازهای ایده آل 67
§ 44. قانون ماکسول در مورد توزیع مولکول های گاز ایده آل بر اساس سرعت ها و انرژی های حرکت حرارتی 69
§ 45. فرمول فشارسنجی. توزیع بولتزمن 71
§ 46. میانگین تعداد برخوردها و میانگین میانگین مسیر آزاد مولکولها 72
§ 47. اثبات تجربی نظریه مولکولی جنبشی 73
§ 48. پدیده های حمل و نقل در سیستم های ترمودینامیکی غیرتعادلی 74
§ 48. خلاء و روشهای به دست آوردن آن. خواص گازهای بسیار کمیاب ۷۶
فصل نهم مبانی ترمودینامیک 78
§ 50. تعداد درجات آزادی مولکول. قانون توزیع یکنواخت انرژی بر درجات آزادی مولکولها 78
§ 51. قانون اول ترمودینامیک 79
§ 52. کار گاز هنگام تغییر حجم آن 80
§ 53. گرمای ویژه 81
§ 54. کاربرد قانون اول ترمودینامیک در فرآیندهای ایزو 82
§ 55. فرآیند آدیاباتیک. فرآیند چند تروپیک 84
§ 56. فرآیند دایره ای (چرخه). برگشت پذیر و فرآیندهای برگشت ناپذیر 86
§ 57. آنتروپی، تفسیر آماری و ارتباط آن با احتمال ترمودینامیکی 87
§ 58. قانون دوم ترمودینامیک 89
§ 59. موتورهای حرارتی و ماشین های برودتی. چرخه کارنو و کارایی آن برای گاز ایده آل 90
وظایف 92
فصل 10 گازها، مایعات و جامدات واقعی 93
§ 60. نیروها و انرژی پتانسیل برهمکنش بین مولکولی 93
§ 61. معادله ون دروالس 94
§ 62. ایزوترمهای واندروالس و تحلیل آنها 95
بند 63. انرژی داخلی گاز واقعی 97
§ 64. اثر ژول تامسون 98
بند 65. مایع سازی گاز 99
§ 66. خواص مایعات. کشش سطحی 100
بند 67. مرطوب کردن 102
§ 68. فشار زیر سطح منحنی مایع 103
§ 69. پدیده های مویرگی 104
§ 70. جامدات. مونو و پلی کریستال 104
§ 71. انواع جامدات کریستالی 105
§ 72. نقص در کریستال ها 109
§ 73. ظرفیت حرارتی جامدات 110
§ 74. تبخیر، تصعید، ذوب و تبلور. اجسام آمورف ۱۱۱
§ 75. انتقال فاز از نوع I و II 113
§ 76. نمودار حالت. امتیاز سه گانه 114
تکالیف 115
3 الکتریسیته و الکترومغناطیس 116
فصل 11 الکترواستاتیک 116
بند 77. قانون پایستگی بار الکتریکی 116
بخش 78. قانون کولن 117
§ 79. میدان الکترواستاتیک. قدرت میدان الکترواستاتیک 117
§ 80. اصل برهم نهی میدان های الکترواستاتیک. میدان دوقطبی 119
§ 81. قضیه گاوس برای میدان الکترواستاتیک در خلاء 120
§ 82. کاربرد قضیه گاوس در محاسبه برخی میدان های الکترواستاتیک در خلاء 122
§ 83. گردش بردار شدت میدان الکترواستاتیک 124
§ 84. پتانسیل میدان الکترواستاتیک 125
§ 85. تنش به عنوان یک گرادیان پتانسیل. سطوح هم پتانسیل 126
§ 86. محاسبه اختلاف پتانسیل از شدت میدان 127
§ 87. انواع دی الکتریک. پلاریزاسیون دی الکتریک 128
§ 88. قطبی شدن. قدرت میدان در دی الکتریک 129
§ 88. جابجایی الکتریکی. قضیه گاوس برای میدان الکترواستاتیک در دی الکتریک 130
§ 90. شرایط در رابط بین دو رسانه دی الکتریک 131
§ 91. فروالکتریک 132
§ 92. رساناها در میدان الکترواستاتیک 134
§ 93. ظرفیت الکتریکی یک هادی منزوی 136
بند 94. خازن 136
§ 95. انرژی یک سیستم بارها، یک هادی منفرد و یک خازن. انرژی میدان الکترواستاتیک 138
تکالیف 140
فصل 12 جریان الکتریکی مستقیم 141
§ 96. جریان الکتریکی، قدرت و چگالی جریان 141
بند 97. نیروهای خارج از کشور. نیروی محرکه الکتریکی و ولتاژ 142
§ 98. قانون اهم. مقاومت هادی ها 143
§ 99. کار و قدرت جریان. قانون ژول - لنز 144
بخش 100. قانون اهم برای بخش غیر یکنواخت یک زنجیره 145
§ 101. قوانین Kirchhoff برای زنجیره های شاخه دار 146
موارد 148
فصل 13 جریان های الکتریکی در فلزات، خلاء و گازها 148
§ 102. نظریه کلاسیک ابتدایی هدایت الکتریکی فلزات 148
§ 103. استخراج قوانین اساسی جریان الکتریکی در نظریه کلاسیک هدایت الکتریکی فلزات 149
§ 104. تابع کار الکترون از فلز 151
بند 105. پدیده های انتشار و کاربرد آنها 152
§ 106. یونیزاسیون گازها. تخلیه گاز غیر خود نگهدار 154
§ 107. تخلیه گاز خودکفا و انواع آن 155
§ 108. پلاسما و خواص آن 158
موارد 159
فصل 14 میدان مغناطیسی 159
§ 109. میدان مغناطیسی و خصوصیات آن 159
بند 110. قانون زیست - سوارد - لاپلاس و کاربرد آن در محاسبه میدان مغناطیسی 162
بند 111. قانون آمپر. اندرکنش جریان های موازی 163
§ 112. ثابت مغناطیسی. واحدهای القای مغناطیسی و قدرت میدان مغناطیسی 164
§ 113. میدان مغناطیسی یک بار متحرک 165
§ 114. عمل میدان مغناطیسی بر بار متحرک 166
§ 115. حرکت ذرات باردار در میدان مغناطیسی 166
§ 116. شتاب دهنده های ذرات باردار 167
§ 117. جلوه هال 169
§ 118. گردش بردار B میدان مغناطیسی در خلاء 169
§ 119. میدان مغناطیسی شیر برقی و حلقوی 171
§ 120. شار بردار القای مغناطیسی. قضیه گاوس برای میدان B 172
§ 121. کار بر روی حرکت یک هادی و مدار با جریان در میدان مغناطیسی 172
موارد 174
فصل 15 القای الکترومغناطیسی 174
§122. پدیده القای الکترومغناطیسی (آزمایشات فارادی) 174
§ 123. قانون فارادی و اشتقاق آن از قانون بقای انرژی 175
§ 124. چرخش قاب در میدان مغناطیسی 177
§ 125. جریان های گردابی (جریان های فوکو) 177
§ 126. اندوکتانس مدار. خود القایی 178
§ 127. جریان در هنگام باز و بسته شدن مدار 179
§ 128. استقراء متقابل 181
§ 129. ترانسفورماتورها 182
§ 130. انرژی میدان مغناطیسی 183
فصل 16 خواص مغناطیسی ماده 184
§ 131. گشتاورهای مغناطیسی الکترون ها و اتم ها 184
§ 132. دیا و پارامغناطیس 186
§ 133. مغناطیس. میدان مغناطیسی در ماده 187
§ 134. شرایط در رابط بین دو آهنربا 189
§ 135. فرومغناطیس ها و خواص آنها 190
§ 136. ماهیت فرومغناطیس 191
فصل 17 مبانی نظریه ماکسول برای میدان الکترومغناطیسی 193
§ 137. میدان الکتریکی گرداب 193
بند 138. جریان سوگیری 194
§ 139. معادلات ماکسول برای میدان الکترومغناطیسی 196
4 ارتعاشات و امواج 198
فصل 18 ارتعاشات مکانیکی و الکترومغناطیسی 198
§ 140. ارتعاشات هارمونیک و خصوصیات آنها 198
§ 141. ارتعاشات هارمونیک مکانیکی 200
§ 142. نوسان ساز هارمونیک. آونگ های فنری، فیزیکی و ریاضی 201
§ 143. نوسانات هارمونیک آزاد در مدار نوسانی 203
§ 144. اضافه ارتعاشات هارمونیکهمان جهت و همان فرکانس بیت 205
§ 145. جمع ارتعاشات متقابل عمود 206
§ 146. معادله دیفرانسیل نوسانات میرا آزاد (مکانیکی و الکترومغناطیسی) و حل آن. خود نوسانی 208
§ 147. معادله دیفرانسیل نوسانات اجباری (مکانیکی و الکترومغناطیسی) و حل آن 211
§ 148. دامنه و فاز نوسانات اجباری (مکانیکی و الکترومغناطیسی). رزونانس 213
بند 148. جریان متناوب 215
§ 150. تشدید ولتاژها 217
§ 151. تشدید جریانات 218
§ 152. توان تخصیص یافته در مدار جریان متناوب 219
فصل 19 امواج الاستیک 221
§ 153. فرآیندهای موجی. امواج طولی و برشی 221
§ 154. معادله یک موج سیر. سرعت فاز معادله موج 222
§ 155. اصل برهم نهی. نرخ گروهی 223
§ 156. تداخل امواج 224
§ 157. امواج ایستاده 225
§ 158. امواج صوتی 227
S 159. اثر داپلر در آکوستیک 228
مبحث 160. سونوگرافی و کاربرد آن 229
فصل 20 امواج الکترومغناطیسی 230
بخش 161. کسب تجربی امواج الکترومغناطیسی 230
§ 162. معادله دیفرانسیل یک موج الکترومغناطیسی 232
§ 163. انرژی امواج الکترومغناطیسی. پالس میدان الکترومغناطیسی 233
§ 164. تشعشع دوقطبی. کاربرد امواج الکترومغناطیسی 234
5 اپتیک. ماهیت کوانتومی تابش 236
فصل 21 عناصر اپتیک هندسی و الکترونیکی 236
§ 165. قوانین اساسی اپتیک. بازتاب کل 236
§ 166. لنزهای نازک. تصویربرداری از اشیاء با لنز 238
§ 187. انحرافات (خطاها) سیستم های نوری 241
§ 168. کمیت های فتومتریک پایه و واحدهای آنها 242
§ 189. عناصر اپتیک الکترونیکی 243
فصل 22 تداخل نور 245
§ 170. توسعه عقاید در مورد ماهیت نور 245
§ 171. پیوستگی و تک رنگی امواج نوری 248
§ 172. تداخل نور 249
§ 173. روشهای مشاهده تداخل نور 250
§ 174. تداخل نور در لایه های نازک 252
§ 175. اعمال تداخل نور 254
فصل 23 پراش نور 257
§ 176. اصل هویگنس - فرنل 257
§ 177. روش مناطق فرنل. انتشار نور مستقیم 258
§ 178. پراش فرنل روی سوراخ گرد و دیسک 260
§ 178. پراش فراونهوفر در یک شکاف 261
§ 180. پراش فراونهوفر روی توری پراش 263
§ 181. شبکه فضایی. پراکندگی نور 265
§ 182. پراش در یک شبکه فضایی. فرمول ولف - براگز 266
§ 183. وضوح دستگاه های نوری 267
§ 184. مفهوم هولوگرافی 268
فصل 24 برهمکنش امواج الکترومغناطیسی با ماده 27 0
§ 185. پراکندگی نور 270
§ 186. نظریه الکترونیکی پراکندگی نور 271
§ 187. جذب (جذب) نور 273
§ 188. اثر داپلر 274
§ 189. تشعشع واویلف - چرنکوف 275
فصل 25 قطبش نور 276
§ 190. نور طبیعی و قطبی شده 276
§ 191. قطبش نور در هنگام بازتاب و شکست در مرز دو دی الکتریک 278
§ 192. انکسار مضاعف 279
§ 193. منشورهای قطبی و پلارویدها 280
§ 194. تحلیل نور پلاریزه 282
§ 195. ناهمسانگردی نوری مصنوعی 283
§ 196. چرخش صفحه قطبش 284
فصل 26 ماهیت کوانتومی تابش 285
بخش 197. تابش گرماو خصوصیات آن 285
بخش 188. قانون کیرشهوف 287
§ 199. قوانین استفان - جابجایی بولتزمن و وین 288
§ 200. فرمول های ریلی جین و پلانک 288
§ 201. پیرومتری نوری. منابع نور حرارتی 291
§ 202. انواع اثر فوتوالکتریک. قوانین اثر فوتوالکتریک خارجی 292
§ 203. معادله انیشتین برای اثر فوتوالکتریک خارجی. تایید تجربی خواص کوانتومی نور 294
§ 204. کاربرد اثر فوتوالکتریک 296
§ 205. جرم و تکانه فوتون. فشار سبک 297
§ 206. اثر کامپتون و نظریه ابتدایی آن 298
§ 207. وحدت خواص جسمی و موجی تابش الکترومغناطیسی 299
6 عنصر فیزیک کوانتومی اتم ها، مولکول ها و جامدات 300
فصل 27 نظریه اتم هیدروژن بر اساس بور 300
§ 208. مدل های اتم تامسون و رادرفورد 300
§ 209. طیف خطی اتم هیدروژن 301
§ 210. فرضیه های بور 302
§ 211. آزمایشات فرانک و هرتز 303
§ 212. طیف اتم هیدروژن مطابق بور 304
فصل 28 عناصر مکانیک کوانتومی 306
§ 213. دوگانگی موجی کورپوسکولار خواص ماده 306
§ 214. برخی از خواص امواج دا بروگلی 308
§ 215. رابطه عدم قطعیت ها 308
§ 216. تابع موج و معنای آماری آن 311
بخش 217. معادله کلیشرودینگر معادله شرودینگر برای حالت های ساکن 312
§ 218. اصل علیت در مکانیک کوینت 314
§ 219. حرکت ذره آزاد 314
§ 220. ذره ای در یک "چاه پتانسیل" مستطیلی یک بعدی با "دیوارهای" بی نهایت بلند 315
§ 221. عبور ذره از مانع پتانسیل. اثر تونل 317
§ 222. نوسان ساز هارمونیک خطی در مکانیک کوانتومی 320
فصل 29 عناصر فیزیک مدرن اتم ها و مولکول ها 321
§ 223. اتم هیدروژن در مکانیک کوانتومی 321
§ 224.1s-وضعیت یک الکترون در اتم هیدروژن 324
§ 225. اسپین الکترون. عدد کوانتومی 325 را بچرخانید
§ 226. اصل عدم تشخیص ذرات یکسان. فرمیون ها و بوزون ها 326
§ 227. اصل پائولی. توزیع الکترون ها در یک اتم بر روی حالت های 327
بخش 228. سیستم دوره ایعناصر مندلیف 328
§ 229. طیف اشعه ایکس 330
§ 230. مولکولها: پیوندهای شیمیایی، مفهوم سطوح انرژی 332
§ 231. طیف مولکولی. رامان پراکندگی 333
بند 232. تصاحب. انتشار خود به خود و تحریک شده 334
§ 233. ژنراتورهای کوانتومی نوری (لیزرها) 335
فصل 30 عناصر آمار کوانتومی 338
§ 234. آمار کوانتومی. فضای فاز. تابع توزیع 338
§ 235. مفهوم آمار کوانتومی بوز - انیشتین و فرمی - دیراک 339
§ 236. گاز الکترونی منحط در فلزات 340
§ 237. مفهوم نظریه کوانتومی ظرفیت گرمایی. فونون 341
§ 238. نتیجه گیری از نظریه کوانتومی هدایت الکتریکی فلزات 342
§ 239. ابررسانایی. درک اثر جوزفسون 343
فصل 31 عناصر فیزیک حالت جامد 345
§ 240. مفهوم نظریه نواری جامدات 345
§ 241. فلزات، دی الکتریک ها و نیمه هادی ها بر اساس نظریه باند 346
§ 242. رسانایی ذاتی نیمه هادی ها 347
§ 243. هدایت ناخالصی نیمه هادی ها 350
§ 244. رسانایی نوری نیمه هادی ها 352
§ 245. درخشندگی جامدات 353
§ 246. تماس دو فلز طبق نظریه نوار 355
§ 247. پدیده های ترموالکتریک و کاربرد آنها 356
§ 248. یکسوسازی در کنتاکت فلز-نیمه هادی 358
§ 249. تماس نیمه هادی های الکترونیکی و سوراخ (p-n-junction) 360
§ 250. دیودها و تریودهای نیمه هادی (ترانزیستورها) 362
7 عناصر فیزیک هسته اتم و ذرات ابتدایی 364
فصل 32 عناصر فیزیک هسته ای اتمی 364
§ 251. اندازه، ترکیب و بار هسته اتم. اعداد جرم و شارژ 364
§ 252. نقص جرم و انرژی اتصال هسته 365
§ 253. اسپین هسته و گشتاور مغناطیسی آن 366
ماده 254. نیروهای هسته ای... مدل های هسته 367
§ 255. تشعشعات رادیواکتیو و انواع آن 368
§ 256. قانون واپاشی رادیواکتیو. قوانین افست 369
§ 257. قوانین - زوال 370
§ 258. زوال. نوترینو 372
§ 259. تابش گاما و خواص آن 373
§ 260. جذب تشدید -تابش (اثر Mössbauer *) 375
§ 261. روشهای مشاهده و ثبت تشعشعات رادیواکتیو و ذرات 376
§ 262. واکنش های هسته ای و انواع اصلی آنها 379
§ 263. پوزیترون. پوسیدگی. گیره الکترونیکی 381
§ 264. کشف نوترون. واکنش های هسته ای تحت تأثیر نوترون ها 382
§ 265. واکنش شکافت هسته ای 383
§ 266. واکنش زنجیره ای شکافت 385
§ 267. مفهوم انرژی هسته ای 386
§ 268. واکنش همجوشی هسته های اتمی. مسئله واکنش های حرارتی کنترل شده 388
فصل 33 عناصر فیزیک ذرات 390
§ 269. تشعشعات کیهانی 390
§ 270. میون ها و خواص آنها 391
§ 271. مزونها و خواص آنها 392
§ 272. انواع فعل و انفعالات ذرات بنیادی 393
مبحث 273. ذرات و پادذرات 394
§ 274. Hyperones. غرابت و برابری ذرات بنیادی 396
§ 275. طبقه بندی ذرات بنیادی. کوارک 397
نتیجه گیری 400
قوانین و فرمول های اساسی 402
فهرست موضوع 413.

چاپ یازدهم، پاک شده. - م .: 2006.- 560 ص.

کتاب درسی (ویرایش نهم، اصلاح شده و بزرگ شده، 2004) شامل هفت بخش است که مبانی فیزیکی مکانیک، فیزیک مولکولی و ترمودینامیک، الکتریسیته و مغناطیس، اپتیک، فیزیک کوانتومی اتم ها، مولکول ها و جامدات، فیزیک هسته اتم و ذرات بنیادی موضوع ترکیب نوسانات مکانیکی و الکترومغناطیسی به طور منطقی حل شده است. پیوستگی و ارتباط منطقی بین فیزیک کلاسیک و مدرن برقرار شده است. سوالات کنترلی و وظایف برای راه حل مستقل داده شده است.

برای دانشجویان رشته های مهندسی و فنی موسسات آموزش عالی.

قالب: pdf / zip (11- ویرایش، 2006، 560s.)

اندازه: 6 مگابایت

دانلود:

RGhost

1. مبانی فیزیکی مکانیک.
فصل 1. عناصر سینماتیک

§ 1. مدل ها در مکانیک. سیستم مرجع مسیر، طول مسیر، بردار جابجایی

§ 2. سرعت

§ 3. شتاب و اجزای آن

§ 4. سرعت زاویه ای و شتاب زاویه ای

وظایف

فصل 2. دینامیک نقطه مادی و حرکت انتقالی نیروی جسم صلب

§ 6. قانون دوم نیوتن

§ 7. قانون سوم نیوتن

§ 8. نیروهای اصطکاک

§ 9. قانون بقای تکانه. مرکز جرم

§ 10. معادله حرکت جسمی با جرم متغیر

وظایف

فصل 3. کار و انرژی

§ 11. انرژی، کار، قدرت

§ 12. انرژی های جنبشی و بالقوه

§ 13. قانون بقای انرژی

§ 14. نمایش گرافیکی انرژی

§ 15. ضربه اجسام کاملاً کشسان و غیر کشسان

وظایف

فصل 4. مکانیک بدن صلب

§ 16. لحظه اینرسی

§ 17. انرژی جنبشی چرخش

§ 18. لحظه قدرت. معادله دینامیک حرکت چرخشی یک جسم صلب.

§ 19. لحظه تکانه و قانون حفظ آن
§ 20. محورهای آزاد. ژیروسکوپ
§ 21. تغییر شکل های یک بدن صلب
وظایف

فصل 5. جاذبه. عناصر نظریه میدان
§ 22. قوانین کپلر. قانون جاذبه جهانی
§ 23. جاذبه و وزن. بی وزنی .. 48 y 24. میدان گرانشی و شدت آن
§ 25. کار در میدان گرانشی. پتانسیل میدان گرانشی
§ 26. سرعت های فضایی

§ 27. چارچوب های مرجع غیر اینرسی. نیروهای اینرسی
وظایف

فصل 6. عناصر مکانیک سیالات
§ 28. فشار در مایع و گاز
§ 29. معادله تداوم
§ 30. معادله برنول و پیامدهای آن
§ 31. ویسکوزیته (اصطکاک داخلی). رژیم های جریان سیال آرام و متلاطم
§ 32. روش های تعیین ویسکوزیته
§ 33. حرکت اجسام در مایعات و گازها

وظایف
فصل 7. عناصر نظریه نسبیت خاص (خاص).
§ 35. اصول نظریه نسبیت خاص (خاص).
§ 36. تبدیلات لورنتس
§ 37. پیامدهای تحولات لورنتس
بخش 38. فاصله بین رویدادها
§ 39. قانون اساسی پویایی نسبیتی یک نقطه مادی
§ 40. قانون رابطه جرم و انرژی
وظایف

2. مبانی فیزیک مولکولی و ترمودینامیک
فصل 8. نظریه مولکولی-سینتیکی گازهای ایده آل
§ 41. روش تحقیق. قوانین گاز ایده آل را تجربه کرد
§ 42. معادله کلاپیرون - مندلیف
§ 43. معادله اساسی نظریه مولکولی-سینتیکی گازهای ایده آل
§ 44. قانون ماکسول در مورد توزیع مولکول های گاز ایده آل بر اساس سرعت ها و انرژی های حرکت حرارتی
§ 45. فرمول فشارسنجی. توزیع بولتزمن
§ 46. میانگین تعداد برخوردها و میانگین میانگین مسیر آزاد مولکولها
§ 47. اثبات تجربی نظریه جنبشی مولکولی
§ 48. پدیده های حمل و نقل در سیستم های ترمودینامیکی غیرتعادلی
§ 49. خلاء و روشهای به دست آوردن آن. خواص گازهای فوق کمیاب
وظایف

فصل 9. مبانی ترمودینامیک.
§ 50. تعداد درجات آزادی مولکول. قانون توزیع یکنواخت انرژی بر درجات آزادی مولکولها
§ 51. قانون اول ترمودینامیک
§ 52. کار گاز هنگام تغییر حجم آن
§ 53. ظرفیت حرارتی
§ 54. کاربرد قانون اول ترمودینامیک در فرآیندهای ایزو
§ 55. فرآیند آدیاباتیک. فرآیند پلی تروپیک
§ 57. آنتروپی، تفسیر آماری و ارتباط آن با احتمال ترمودینامیکی
§ 58. قانون دوم ترمودینامیک
§ 59. موتورهای حرارتی و ماشین های برودتی چرخه کارنو و کارایی آن برای گاز ایده آل
وظایف
فصل 10. گازها، مایعات و جامدات واقعی
§ 61. معادله واندروالس
§ 62. ایزوترمهای واندروالس و تحلیل آنها
بخش 63. انرژی داخلی گاز واقعی
§ 64. اثر ژول تامسون
بند 65. مایع سازی گازها
§ 66. خواص مایعات. کشش سطحی
بند 67. خیس شدن
§ 68. فشار زیر سطح منحنی مایع
§ 69. پدیده های مویرگی
§ 70. جامدات. مونو و پلی کریستال
§ 71. انواع جامدات کریستالی
§ 72. نقص در کریستال
§ 75. انتقال فاز از نوع اول و دوم
§ 76. نمودار حالت. نقطه سه گانه
وظایف

3. الکتریسیته و مغناطیس
فصل 11. الکترواستاتیک
بند 77. قانون پایستگی بار الکتریکی
بخش 78. قانون کولمب
§ 79. میدان الکترواستاتیک. قدرت میدان الکترواستاتیک
§ 80. اصل برهم نهی میدان های الکترواستاتیک. میدان دوقطبی
§ 81. قضیه گاوس برای میدان الکترواستاتیک در خلاء
§ 82. کاربرد قضیه گاوس در محاسبه برخی میدان های الکترواستاتیک در خلاء
§ 83. گردش بردار شدت میدان الکترواستاتیک
§ 84. پتانسیل میدان الکترواستاتیک
§ 85. تنش به عنوان یک گرادیان پتانسیل. سطوح هم پتانسیل
§ 86. محاسبه اختلاف پتانسیل از شدت میدان
§ 87. انواع دی الکتریک. پلاریزاسیون دی الکتریک
§ 88. قطبی شدن. قدرت میدان در دی الکتریک
§ 89. اختلاط الکتریکی. قضیه گاوس برای میدان الکترواستاتیک در دی الکتریک
§ 90. شرایط در رابط بین دو رسانه دی الکتریک
§ 91. فروالکتریک
§ 92. رساناها در یک میدان الکترواستاتیک
§ 93. ظرفیت الکتریکی یک هادی منزوی
§ 94. خازن ها
§ 95. انرژی یک سیستم بارها، یک هادی منفرد و یک خازن. انرژی میدان الکترواستاتیک
وظایف
فصل 12. جریان الکتریکی مستقیم
§ 96. جریان الکتریکی، قدرت و چگالی جریان
بند 97. نیروهای خارج از کشور. نیروی محرکه الکتریکی و ولتاژ
§ 98. قانون اهم. مقاومت هادی

بند 99 کار و قدرت قانون ژول لنز
§ 100. قانون اهم برای بخش غیر یکنواخت یک زنجیره
§ 101. قوانین Kirchhoff برای زنجیره های شاخه دار
وظایف
فصل 13. جریان های الکتریکی در فلزات، خلاء و گازها
§ 104. عملکرد کار الکترون ها از فلز
§ 105. پدیده های انتشار و کاربرد آنها
§ 106. یونیزاسیون گازها. تخلیه گاز غیر خود نگهدار
§ 107. تخلیه گاز خوددار و انواع آن
§ 108. پلاسما و خواص آن
وظایف

فصل 14. میدان مغناطیسی.
§ 109. میدان مغناطیسی و ویژگی های آن
§ 110. قانون بیو - ساوارت - لاپلاس و کاربرد آن در محاسبه میدان مغناطیسی
بند 111. قانون آمپر. برهمکنش جریان های موازی
§ 112. ثابت مغناطیسی. واحدهای القای مغناطیسی و قدرت میدان مغناطیسی
§ 113. میدان مغناطیسی یک بار متحرک
§ 114. عمل میدان مغناطیسی بر بار متحرک
§ 115. حرکت ذرات باردار در میدان مغناطیسی
§ 117. جلوه هال
§ 118. گردش بردار B میدان مغناطیسی در خلاء
§ 119. میدان مغناطیسی شیر برقی و حلقوی
§ 121. روی حرکت یک هادی و مدار با جریان در میدان مغناطیسی کار کنید
وظایف

فصل 15. القای الکترومغناطیسی
§ 122. پدیده القای الکترومغناطیسی (آزمایشات فارادی
§ 123. قانون فارادی و اشتقاق آن از قانون بقای انرژی
§ 125. جریان های گردابی (جریان های فوکو
§ 126. اندوکتانس مدار. خود القایی
§ 127. جریان در هنگام باز و بسته شدن مدار
§ 128. استقراء متقابل
بند 129. ترانسفورماتورها
§130. انرژی میدان مغناطیسی
کلبه های تابستانی
فصل 16. خواص مغناطیسی ماده
§ 131. گشتاورهای مغناطیسی الکترون ها و اتم ها
§ 132. پایین و پارامغناطیس
§ 133. مغناطیس. میدان مغناطیسی در ماده
§ 134. شرایط در سطح مشترک بین دو آهنربا
§ 135. فرومغناطیس ها و خواص آنها

§ 136. ماهیت فرومغناطیس
وظایف
فصل 17. مبانی نظریه ماکسول برای صفر الکترومغناطیسی
§ 137. میدان الکتریکی گرداب
بند 138. جریان بایاس
§ 139. معادلات ماکسول برای میدان الکترومغناطیسی

4. نوسانات و امواج.
فصل 18. ارتعاشات مکانیکی و الکترومغناطیسی
§ 140. ارتعاشات هارمونیک و خصوصیات آنها
§ 141. ارتعاشات هارمونیک مکانیکی
§ 142. نوسان ساز هارمونیک. فنر، آونگ های فیزیکی و ریاضی
§ 144. جمع نوسانات هارمونیک هم جهت و هم فرکانس. می زند
§ 145. افزودن ارتعاشات متقابل عمود بر هم
§ 146. معادله دیفرانسیل نوسانات میرا آزاد (مکانیکی و الکترومغناطیسی) و حل آن. خود نوسانات
§ 147. معادله دیفرانسیل نوسانات اجباری (مکانیکی و الکترومغناطیسی) و حل آن
§ 148. دامنه و فاز نوسانات اجباری (مکانیکی و الکترومغناطیسی). طنین
§ 149. جریان متناوب
§ 150. رزونانس تنش ها
§ 151. طنین جریان
§ 152. توان تخصیص یافته در مدار جریان متناوب
وظایف

فصل 19. امواج الاستیک.
§ 153. فرآیندهای موجی. امواج طولی و عرضی
§ 154. معادله یک موج سیر. سرعت فاز معادله موج

§ 155. اصل برهم نهی. سرعت گروه
§ 156. تداخل موج
§ 157. امواج ایستاده
§ 158. امواج صوتی
§ 159. اثر داپلر در آکوستیک
بند 160. سونوگرافی و کاربرد آن

وظایف

فصل 20. امواج الکترومغناطیسی.
§ 161. تولید آزمایشی امواج الکترومغناطیسی
§ 162. معادله دیفرانسیل یک موج الکترومغناطیسی

§ 163. انرژی امواج الکترومغناطیسی. پالس الکترومغناطیسی

§ 164. تشعشع دوقطبی. کاربرد امواج الکترومغناطیسی
وظایف

5. اپتیک. ماهیت کوانتومی تابش

فصل 21. عناصر اپتیک هندسی و الکترونیکی.
§ 165. قوانین اساسی اپتیک. بازتاب کامل
§ 166. لنزهای نازک. تصویر اجسام با استفاده از لنز
§ 167. انحرافات (خطاهای) سیستم های نوری
§ 168. کمیت های فتومتریک پایه و واحدهای آنها
وظایف
فصل 22. تداخل نور
§ 170. توسعه ایده ها در مورد ماهیت نور
§ 171. پیوستگی و تک رنگی امواج نور
§ 172. تداخل نور
§ 173. روشهای مشاهده تداخل نور
§ 174. تداخل نور در لایه های نازک
§ 175. اعمال تداخل نور
فصل 23. پراش نور
§ 177. روش مناطق فرنل. انتشار نور مستقیم
§ 178. پراش فرنل روی سوراخ و دیسک گرد
§ 179. پراش فراونهوفر در یک شکاف
§ 180. پراش فراونهوفر روی توری پراش
§ 181. شبکه فضایی. پراکندگی نور
§ 182. پراش در یک شبکه فضایی. فرمول وولف - براگز
§ 183. وضوح دستگاه های نوری
§ 184. مفهوم هولوگرافی
وظایف

فصل 24. برهمکنش امواج الکترومغناطیسی با ماده.
§ 185. پراکندگی نور
§ 186. نظریه الکترونیکی پراکندگی نور
§ 188. اثر داپلر
§ 189. واویلف - تابش چرنکوف

وظایف
فصل 25. قطبش نور
§ 190. نور طبیعی و قطبی شده
§ 191. قطبش نور در هنگام بازتاب و شکست در مرز دو دی الکتریک
§ 192. شکست مضاعف
§ 193. منشورهای قطبی و پلاروئیدها
§ 194. تحلیل نور پلاریزه

§ 195. ناهمسانگردی نوری مصنوعی
§ 196. چرخش صفحه قطبش

وظایف

فصل 26. ماهیت کوانتومی تابش.
§ 197. تشعشعات حرارتی و خصوصیات آن.

§ 198. قانون کیرشهوف
§ 199. قوانین استفان - بولتزمن و جابجایی وین

§ 200. فرمول های جین ریلی و پلانک.
§ 201. پیرومتری نوری. منابع نور حرارتی
§ 203. معادله انیشتین برای اثر فوتوالکتریک خارجی. تایید تجربی خواص کوانتومی نور
§ 204. کاربرد اثر فوتوالکتریک
§ 205. جرم و تکانه فوتون. فشار سبک
§ 206. اثر کامپتون و نظریه ابتدایی آن
§ 207. وحدت خواص جسمی و موجی تابش الکترومغناطیسی
وظایف

6. عناصر فیزیک کوانتومی

فصل 27. نظریه بور در مورد اتم هیدروژن.

§ 208. مدل های اتم تامسون و رادرفورد
§ 209. طیف خطی اتم هیدروژن
§ 210. اصول بور
§ 211. آزمایشات فرانک در هرتز
§ 212. طیف اتم هیدروژن طبق بور

وظایف

فصل 28. عناصر مکانیک کوانتومی
§ 213. دوگانه انگاری موجی جسمی خواص ماده
§ 214. برخی از خواص امواج دو بروگلی
§ 215. رابطه عدم قطعیت ها
§ 216. تابع موج و معنای آماری آن
§ 217. معادله عمومی شرودینگر. معادله شرودینگر برای حالت های ساکن
§ 218. اصل علیت در مکانیک کوانتومی
§ 219. حرکت یک ذره آزاد
§ 222. نوسان ساز هارمونیک خطی در مکانیک کوانتومی
وظایف
فصل 29. عناصر فیزیک مدرن مولکولهای اتم t
§ 223. اتم هیدروژن در مکانیک کوانتومی
§ 224. L-احتراق یک الکترون در اتم هیدروژن
§ 225. اسپین الکترون. عدد کوانتومی را بچرخانید
§ 226. اصل عدم تشخیص ذرات یکسان. فرمیون ها و بوزون ها
مندلیف
§ 229. طیف اشعه ایکس
§ 231. طیف مولکولی. پراکندگی نور رامان
§ 232. جذب، انتشار خود به خود و تحریک شده
(لیزر
وظایف
فصل 30. عناصر آمار کوانتومی
§ 234. آمار کوانتومی. فضای فاز. تابع توزیع
§ 235. مفهوم آمار کوانتومی بوز - انیشتین و فرمی - دیراک
§ 236. گاز الکترونی منحط در فلزات
§ 237. مفهوم نظریه کوانتومی ظرفیت گرمایی. فونول ها
§ 238. نتیجه گیری از نظریه کوانتومی هدایت الکتریکی فلزات
! اثر جوزفسون
وظایف
فصل 31. عناصر فیزیک حالت جامد
§ 240. مفهوم نظریه نواری جامدات
§ 241. فلزات، دی الکتریک ها و نیمه هادی ها بر اساس نظریه باند
§ 242. هدایت ذاتی نیمه هادی ها
§ 243. هدایت ناخالصی نیمه هادی ها
§ 244. رسانایی نوری نیمه هادی ها
§ 245. درخشندگی جامدات
§ 246. تماس دو فلز بر اساس نظریه نوار
§ 247. پدیده های ترموالکتریک و کاربرد آنها
§ 248. یکسوسازی در تماس فلز-نیمه هادی
§ 250. دیودها و تریودهای نیمه هادی (ترانزیستورها
وظایف

7. عناصر فیزیک هسته اتم و ذرات بنیادی.

فصل 32. عناصر فیزیک هسته اتم.

§ 252. نقص جرم و انرژی اتصال، هسته

§ 253. چرخش هسته و گشتاور مغناطیسی آن

§ 254. نیروهای هسته ای. مدل های هسته

§ 255. تشعشعات رادیواکتیو و انواع آن قوانین جابجایی

§ 257. قوانین a-decay

§ 259. تابش گاما و خواص آن.

§ 260. جذب تشدید تابش γ (اثر Mössbauer

§ 261. روشهای مشاهده و ثبت تشعشعات رادیواکتیو و ذرات

§ 262. واکنش های هسته ای و انواع اصلی آنها

§ 263. پوزیترون. /> - زوال. ضبط الکترونیکی

§ 265. واکنش شکافت هسته ای
§ 266. واکنش زنجیره ای شکافت
§ 267. مفهوم انرژی هسته ای
§ 268. واکنش همجوشی هسته های اتمی. مشکل واکنش های حرارتی کنترل شده
وظایف
فصل 33. عناصر فیزیک ذرات بنیادی
§ 269. تشعشعات کیهانی
§ 270. میون ها و خواص آنها
§ 271. مزونها و خواص آنها
§ 272. انواع برهمکنش ذرات بنیادی
§ 273. ذرات و ضد ذرات
§ 274. Hyperones. عجیب بودن و برابری ذرات بنیادی
§ 275. طبقه بندی ذرات بنیادی. کوارک ها
وظایف
قوانین و فرمول های اساسی
1. مبانی فیزیکی مکانیک
2. مبانی فیزیک مولکولی و ترمودینامیک
4. نوسانات و امواج
5. اپتیک. ماهیت کوانتومی تابش
6. عناصر فیزیک کوانتومی اتم ها، مولکول ها و جامدات

7. عناصر فیزیک هسته اتم و ذرات بنیادی
فهرست موضوعی

ویرایش پنجم، پاک شده. - م .: 2006.- 352 ص.

این کتاب به شکل مختصر و در دسترس مطالب را در مورد تمام بخش های برنامه دوره "فیزیک" - از مکانیک گرفته تا فیزیک هسته اتم و ذرات بنیادی ارائه می دهد. برای دانشجویان دانشگاه. مفید برای بررسی مطالب پوشش داده شده و آماده شدن برای امتحانات در دانشگاه ها، دانشکده های فنی، دانشکده ها، مدارس، بخش های آمادگی و دوره ها.

قالب: djvu / zip

اندازه: 7، 45 مگابایت

دانلود:

RGhost

فهرست مطالب
پیشگفتار 3
مقدمه 4
مبحث فیزیک 4
رابطه فیزیک با سایر علوم 5
1. مبانی فیزیکی مکانیک 6
مکانیک و ساختار آن 6
فصل 1. عناصر سینماتیک 7
مدل ها در مکانیک معادلات سینماتیکی حرکت یک نقطه مادی. مسیر، طول مسیر، بردار جابجایی. سرعت. شتاب و اجزای آن سرعت زاویهای. شتاب زاویه ای.
فصل 2 دینامیک نقطه مادی و حرکت انتقالی یک جسم صلب 14
قانون اول نیوتن وزن. قدرت. قانون دوم و سوم نیوتن. قانون حفاظت از ضربه قانون حرکت مرکز جرم. نیروهای اصطکاک
فصل 3. کار و انرژی 19
کار، انرژی، قدرت. انرژی جنبشی و پتانسیل. ارتباط بین قدرت محافظه کار و انرژی پتانسیل. پر انرژی قانون بقای انرژی نمایش گرافیکی انرژی کاملا ضربه الاستیک... ضربه کاملا غیر کشسان
فصل 4. مکانیک بدن صلب 26
ممان اینرسی. قضیه اشتاینر. لحظه قدرت. انرژی جنبشی چرخش معادله دینامیک حرکت چرخشی یک جسم صلب. لحظه تکانه و قانون حفظ آن. تغییر شکل یک جامد. قانون هوک رابطه بین فشار و استرس.
فصل 5. جاذبه. عناصر نظریه میدان 32
قانون جاذبه جهانی. ویژگی های میدان گرانشی در میدان گرانشی کار کنید. رابطه بین پتانسیل میدان گرانشی و قدرت آن. سرعت های فضایی نیروهای اینرسی.
فصل 6. عناصر مکانیک سیالات 36
فشار در مایع و گاز. معادله تداوم. معادله برنولی. برخی از کاربردهای معادله برنولی ویسکوزیته (اصطکاک داخلی). حالت های جریان مایعات
فصل 7. عناصر نظریه نسبیت خاص 41
اصل مکانیکی نسبیت. دگرگونی های گالیله فرضیه های SRT تحولات لورنتس پیامدهای تحولات لورنتس (1). پیامدهای تحولات لورنتس (2). فاصله بین رویدادها قانون اساسی دینامیک نسبیتی انرژی در دینامیک نسبیتی
2. مبانی فیزیک مولکولی و ترمودینامیک 48
فصل 8. تئوری مولکولی - زانویی گازهای ایده آل 48
بخش های فیزیک: فیزیک مولکولی و ترمودینامیک. روش تحقیق ترمودینامیک. مقیاس های دما گاز عالی قوانین بویل ماری اوتگا، آووگادرو، دالتون. قانون گی-لوساک. معادله کلاپیرون - مندلیف. معادله پایه نظریه جنبشی مولکولی. قانون ماکسول در مورد توزیع سرعت مولکول های گاز ایده آل. فرمول فشارسنجی توزیع بولتزمن میانگین مسیر آزاد مولکول ها. برخی از آزمایشات تایید کننده MKT. پدیده های حمل و نقل (1). پدیده های حمل و نقل (2).
فصل 9. مبانی ترمودینامیک 60
انرژی درونی. تعداد درجات آزادی. قانون توزیع یکنواخت انرژی بر درجات آزادی مولکولها. قانون اول ترمودینامیک. گاز زمانی که حجم آن تغییر می کند کار می کند. گرمای ویژه (1). گرمای ویژه (2). کاربرد قانون اول ترمودینامیک در فرآیندهای همسان (1). کاربرد قانون اول ترمودینامیک در فرآیندهای همسان (2). فرآیند آدیاباتیک فرآیند دایره ای (چرخه). فرآیندهای برگشت پذیر و غیر قابل برگشت آنتروپی (1). آنتروپی (2). قانون دوم ترمودینامیک. موتور گرمایی. قضیه کارنو دستگاه تبرید. چرخه کارنو
فصل 10. گازها، مایعات و جامدات واقعی 76
نیروها و انرژی پتانسیل برهمکنش های بین مولکولی. معادله واندروالس (معادله حالت گازهای واقعی). ایزوترمهای واندروالس و تحلیل آنها (1). ایزوترمهای واندروالس و تحلیل آنها (2). انرژی داخلی گاز واقعی مایعات و شرح آنها کشش سطحی مایعات خیس شدن پدیده های مویرگی جامدات: کریستالی و بی شکل. مونو و پلی کریستال. ویژگی کریستالوگرافی کریستال ها. انواع کریستال بر اساس ویژگی فیزیکی نقص در کریستال ها تبخیر، تصعید، ذوب و تبلور. انتقال فاز نمودار حالت. نقطه سه گانه. تجزیه و تحلیل نمودار حالت تجربی.
3. الکتریسیته و الکترومغناطیس 94
فصل 11. الکترواستاتیک 94
بار الکتریکی و خواص آن قانون حفظ شارژ قانون کولمب قدرت میدان الکترواستاتیک. خطوط شدت میدان الکترواستاتیک. جریان بردار تنش. اصل برهم نهی میدان دوقطبی. قضیه گاوس برای میدان الکترواستاتیک در خلاء. کاربرد قضیه گاوس در محاسبه میدان های خلاء (1). کاربرد قضیه گاوس در محاسبه میدان های خلاء (2). گردش بردار قدرت میدان الکترواستاتیک. پتانسیل میدان الکترواستاتیک اختلاف پتانسیل. اصل برهم نهی ارتباط بین تنش و پتانسیل. سطوح هم پتانسیل محاسبه اختلاف پتانسیل از شدت میدان. انواع دی الکتریک. پلاریزاسیون دی الکتریک ها قطبی شدن قدرت میدان در دی الکتریک جابجایی الکتریکی. قضیه گاوس برای میدانی در دی الکتریک. شرایط در رابط بین دو رسانه دی الکتریک. رساناها در میدان الکترواستاتیک ظرفیت الکتریکی. خازن تخت. اتصال خازن به باتری انرژی یک سیستم بارها و یک هادی منفرد. انرژی یک خازن شارژ شده انرژی میدان الکترواستاتیک
فصل 12. جریان الکتریکی مستقیم 116
جریان الکتریکی، قدرت و چگالی جریان. نیروهای خارجی نیروی محرکه الکتریکی (EMF). ولتاژ. مقاومت هادی ها قانون اهم برای بخش تک میله ای در مدار بسته. کار و قدرت جریان. قانون اهم برای بخش غیر یکنواخت یک زنجیره (قانون کلی اهم (OZO)). قوانین Kirchhoff برای زنجیره های شاخه دار.
فصل 13. جریان های الکتریکی در فلزات، خلاء و گازها 124
ماهیت حامل های جریان در فلزات. نظریه کلاسیک هدایت الکتریکی فلزات (1). نظریه کلاسیک هدایت الکتریکی فلزات (2). تابع کار الکترون از فلزات. پدیده های انتشار یونیزاسیون گازها تخلیه گاز غیر خود نگهدار. تخلیه گاز خودکفا.
فصل 14. میدان مغناطیسی 130
شرح میدان مغناطیسی ویژگی های اصلی میدان مغناطیسی خطوط القای مغناطیسی اصل برهم نهی قانون Bio-Svart-Laplace و کاربرد آن. قانون آمپر برهمکنش جریان های موازی ثابت مغناطیسی واحدهای B و H. میدان مغناطیسی یک بار متحرک. عمل میدان مغناطیسی بر روی بار متحرک. حرکت ذرات باردار در
میدان مغناطیسی. قضیه گردش برای بردار B. میدان مغناطیسی شیر برقی و حلقوی. شار بردار القای مغناطیسی. قضیه گاوس برای میدان B. روی حرکت یک رسانا و یک مدار با جریان در میدان مغناطیسی کار کنید.
فصل 15. القای الکترومغناطیسی 142
آزمایشات فارادی و پیامدهای آنها. قانون فارادی (قانون القای الکترومغناطیسی). قانون لنز EMF القایی در هادی های ثابت. چرخش قاب در میدان مغناطیسی. جریان های گردابی اندوکتانس مدار. خود القایی. جریان های باز و بسته شدن القای متقابل مبدل ها. انرژی میدان مغناطیسی.
فصل 16. خواص مغناطیسی ماده 150
گشتاور مغناطیسی الکترونی دیا و پارامغناطیس. مغناطیس سازی میدان مغناطیسی در ماده قانون جریان کل برای میدان مغناطیسی در ماده (قضیه گردش بردار B). قضیه گردش برای بردار H. شرایط در فصل مشترک بین دو آهنربا. فرومغناطیس و خواص آنها
فصل 17. مبانی نظریه ماکسول برای میدان الکترومغناطیسی 156
میدان الکتریکی گرداب جریان بایاس (1). جریان بایاس (2). معادلات ماکسول برای میدان الکترومغناطیسی.
4. نوسانات و امواج 160
فصل 18. ارتعاشات مکانیکی و الکترومغناطیسی 160
نوسانات: آزاد و هارمونیک. دوره و فرکانس نوسانات. روش بردار دامنه چرخشی. ارتعاشات هارمونیک مکانیکی نوسان ساز هارمونیک. آونگ: فنری و ریاضی. آونگ فیزیکی. ارتعاشات رایگاندر یک مدار نوسانی ایده آل معادله نوسانات الکترومغناطیسی برای یک مدار ایده آل. افزودن ارتعاشات هارمونیک هم جهت و هم فرکانس. می زند. اضافه شدن ارتعاشات متقابل عمود بر یکدیگر. نوسانات میرا آزاد و تجزیه و تحلیل آنها. نوسانات میرا آزاد آونگ فنری. کاهش تضعیف. نوسانات میرایی آزاد در یک مدار نوسانی الکتریکی. ضریب کیفیت سیستم نوسانی. ارتعاشات مکانیکی اجباری نوسانات الکترومغناطیسی اجباری جریان متناوب. جریان از طریق مقاومت جریان متناوب از سیم پیچ با سلف L. جریان متناوب از خازن با ظرفیت C. مدار جریان متناوب حاوی مقاومت، سلف و خازن به صورت سری. رزونانس ولتاژها (رزونانس متوالی). رزونانس جریان ها (رزونانس موازی). توان آزاد شده در مدار جریان متناوب.
فصل 19. امواج الاستیک 181
فرآیند موج. امواج طولی و عرضی. موج هارمونیک و شرح آن معادله موج سفر سرعت فاز معادله موج. اصل برهم نهی سرعت گروه تداخل امواج امواج ایستاده امواج صوتی. اثر داپلر در آکوستیک دریافت امواج الکترومغناطیسی مقیاس امواج الکترومغناطیسی معادله دیفرانسیل
امواج الکترومغناطیسی پیامدهای نظریه ماکسول. بردار چگالی شار انرژی الکترومغناطیسی (بردار Umov-Poyinging). تکانه میدان الکترومغناطیسی
5. اپتیک. ماهیت کوانتومی تابش 194
فصل 20. عناصر اپتیک هندسی 194
قوانین اساسی اپتیک بازتاب کامل لنزها، لنزهای نازک، ویژگی های آنها. فرمول لنز نازک قدرت نوری لنز ساخت تصاویر در لنز. انحرافات (خطاهای) سیستم های نوری. مقادیر انرژی در نورسنجی مقادیر نور در نورسنجی
فصل 21. تداخل نور 202
استخراج قوانین بازتاب و شکست نور بر اساس تئوری موج. پیوستگی و تک رنگی امواج نور. تداخل نور. چند روش برای مشاهده تداخل نور. محاسبه الگوی تداخل از دو منبع. نوارهای شیب مساوی (تداخل صفحه موازی). نوارهایی با ضخامت مساوی (تداخل صفحه ای با ضخامت متغیر). حلقه های نیوتن برخی از کاربردهای تداخل (1). برخی از کاربردهای تداخل (2).
فصل 22. پراش نور 212
اصل هویگنز-فرنل روش منطقه فرنل (1). روش زون فرنل (2). پراش فرنل روی یک سوراخ گرد و دیسک. پراش فراونهوفر توسط شکاف (1). پراش فراونهوفر در شکاف (2). پراش فراونهوفر روی توری پراش. پراش توری فضایی. معیار ریلی وضوح دستگاه طیفی.
فصل 23. برهمکنش امواج الکترومغناطیسی با ماده 221
پراکندگی نور. تفاوت در پراش و طیف منشوری. واریانس نرمال و غیر طبیعی. تئوری الکترونیکی اولیه پراکندگی. جذب (جذب) نور. اثر داپلر.
فصل 24. قطبش نور 226
نور طبیعی و پلاریزه قانون مالوس عبور نور از دو قطبی کننده قطبش نور با انعکاس و شکست در فصل مشترک دو دی الکتریک. انکسار مضاعف. کریستال های مثبت و منفی منشورهای قطبی و پلاروئیدها. صفحه موج یک چهارم. تجزیه و تحلیل نور پلاریزه ناهمسانگردی نوری مصنوعی چرخش صفحه قطبش.
فصل 25. ماهیت کوانتومی تابش 236
تابش حرارتی و ویژگی های آن قوانین کیرشهوف، استفان بولتزمن، وین. فرمول های ریلی جین و پلانک از فرمول پلانک قوانین خاص تابش حرارتی را استخراج می کند. دما: تابش، رنگ، روشنایی. مشخصه جریان ولتاژ اثر فوتوالکتریک. قوانین اثر فوتو معادله انیشتین تکانه فوتون. فشار سبک. اثر کامپتون وحدت خواص جسمی و موجی تابش الکترومغناطیسی.
6. عناصر فیزیک کوانتومی اتم ها
فصل 26. نظریه بور در مورد اتم هیدروژن 246
مدل های تامسون و رادرفورد از اتم. طیف خطی اتم هیدروژن فرضیه های بور آزمایشات فرانک و هرتز. طیف بور اتم هیدروژن
فصل 27. عناصر مکانیک کوانتومی 251
دوگانگی موجی جسمی خواص ماده. برخی از خواص امواج دو بروگلی نسبت عدم قطعیت رویکرد احتمالی برای توصیف ریزذرات. شرح ریز ذرات با استفاده از تابع موج. اصل برهم نهی معادله عمومی شرودینگر معادله شرودینگر برای حالت های ساکن حرکت ذرات آزاد ذره ای در یک "چاه پتانسیل" مستطیلی یک بعدی با "دیوارهای" بی نهایت بلند. مانع بالقوه مستطیل شکل عبور یک ذره از یک مانع بالقوه. اثر تونل زنی نوسان ساز هارمونیک خطی در مکانیک کوانتومی.
فصل 28. عناصر فیزیک مدرن اتم ها و مولکول ها 263
اتم هیدروژن مانند در مکانیک کوانتومی اعداد کوانتومی طیف اتم هیدروژن حالت ls یک الکترون در اتم هیدروژن. اسپین یک الکترون عدد کوانتومی را بچرخانید. اصل عدم تشخیص ذرات یکسان. فرمیون ها و بوزون ها اصل پائولی توزیع الکترون ها در یک اتم بر اساس حالت ها. طیف اشعه ایکس پیوسته (bremsstrahlung). طیف مشخصه اشعه ایکس قانون موزلی مولکول ها: پیوندهای شیمیایی، مفهوم سطوح انرژی. طیف های مولکولی جذب. انتشار خود به خود و تحریک شده. محیط های فعال انواع لیزر. اصل عملکرد لیزر حالت جامد. لیزر گازی. خواص تابش لیزر
فصل 29. عناصر فیزیک حالت جامد 278
نظریه ناحیه جامدات. فلزات، دی الکتریک ها و نیمه هادی ها بر اساس تئوری باند. هدایت ذاتی نیمه هادی ها هدایت ناخالصی الکترونیکی (رسانایی نوع n). هدایت ناخالصی دهنده (رسانایی نوع p). رسانایی نوری نیمه هادی ها درخشندگی جامدات. تماس نیمه هادی های الکترونیکی و سوراخ (pn-junction). رسانایی اتصال p-and-joinction. دیودهای نیمه هادی تریودهای نیمه هادی (ترانزیستور).
7. عناصر فیزیک هسته اتم و ذرات ابتدایی 289
فصل 30. عناصر فیزیک هسته اتم 289
هسته اتم و شرح آنها نقص انبوه انرژی اتصال هسته. چرخش هسته و گشتاور مغناطیسی آن کرکس های هسته ای مدل های هسته تشعشعات رادیواکتیو و انواع آن قانون واپاشی رادیواکتیو قوانین افست. خانواده های رادیواکتیو الف - پوسیدگی p-واپاشی. تابش y و خواص آن دستگاه های ثبت تشعشعات رادیواکتیو و ذرات. شمارنده سوسوزن. محفظه یونیزاسیون پالس شمارنده تخلیه گاز. شمارنده نیمه هادی اتاق ویلسون اتاق های انتشار و حباب. امولسیون های عکاسی هسته ای واکنش های هسته ای و طبقه بندی آنها پوزیترون P + - پوسیدگی. جفت الکترون-پوزیترون، نابودی آنها. ضبط الکترونیکی واکنش های هسته ای تحت تأثیر نوترون ها. واکنش شکافت هسته ای واکنش زنجیره ای شکافت. راکتورهای هسته ای... واکنش همجوشی هسته های اتم.
فصل 31. عناصر فیزیک ذرات بنیادی 311
تشعشعات کیهانی میون ها و خواص آنها مزون ها و خواص آنها انواع برهمکنش ذرات بنیادی. شرح سه گروه از ذرات بنیادی. ذرات و ضد ذرات. نوترینوها و پادنوترینوها، انواع آنها. هایپرون ها عجیب بودن و برابری ذرات بنیادی. ویژگی های لپتون ها و هادرون ها طبقه بندی ذرات بنیادی کوارک ها
جدول تناوبی عناصر D.I. مندلیف 322
قوانین و فرمول های اساسی 324
شاخص 336