Fizyka Trofimov 18 wydanie. Instytucje wyższej edukacji

Nazwa: Kurs fizyki. 1990.

Podręcznik jest opracowany zgodnie z programem fizyki dla studentów. Składa się z siedmiu części, które określają fizyczne podstawy mechaniki, fizyki molekularnej i termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu, optyki, fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciała stałe, fizyka jądra atomowego i cząstek elementarnych. Podręcznik ustanawia logiczną ciągłość i połączenie między klasycznym a współczesna fizyka.
Wydanie drugie (1.-1985) zostaje zmienione, podane Pytania kontrolne i zadania do samodzielnego rozwiązania.

Instruktaż napisany zgodnie z aktualnym programem kursu fizyki dla kierunków inżynieryjno-technicznych wyższych instytucje edukacyjne.
Niewielką objętość podręcznika osiągnięto dzięki starannej selekcji i zwięzłej prezentacji materiału.
Książka podzielona jest na siedem części. W pierwszej przedstawiono systematyczne przedstawienie fizycznych podstaw mechaniki klasycznej oraz rozważono elementy szczególnej (szczególnej) teorii względności. Druga część poświęcona jest podstawom fizyki molekularnej i termodynamiki. Trzecia część dotyczy elektrostatyki, prądu stałego i elektromagnetyzmu. W czwartej części, poświęconej prezentacji oscylacji i fal, oscylacje mechaniczne i elektromagnetyczne są rozpatrywane równolegle, wskazano ich podobieństwa i różnice oraz porównuje się procesy fizyczne zachodzące podczas odpowiednich oscylacji. W piątej części rozważane są elementy optyki geometrycznej i elektronicznej, optyki falowej oraz kwantowa natura promieniowania. Część szósta poświęcona jest elementom fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych. Część siódma przedstawia elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

SPIS TREŚCI
Przedmowa
Wstęp
Przedmiot fizyki i jej związek z innymi naukami
Jednostki fizyczne
1. Podstawy fizyczne mechanika.
Rozdział 1. Elementy kinematyki
§ 1. Modele w mechanice. System odniesienia. Trajektoria, długość drogi, wektor przemieszczenia
§ 2. Prędkość
§ 3. Przyspieszenie i jego elementy
§ 4. Prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe
Zadania
Rozdział 2. Dynamika punkt materialny i ruch postępowy ciała sztywnego Siła
§ 6. Drugie prawo Newtona
§ 7. Trzecie prawo Newtona
§ 8. Siły tarcia
§ 9. Prawo zachowania pędu. Środek masy
§ 10. Równanie ruchu ciała o zmiennej masie
Zadania
Rozdział 3. Praca i energia
§ 11. Energia, praca, moc
§ 12. Energie kinetyczne i potencjalne
§ 13. Prawo zachowania energii
§ 14. Graficzna reprezentacja energii
§ 15. Wpływ absolutnie elastycznego i ciała nieelastyczne
Zadania
Rozdział 4. Mechanika nadwozi sztywnych
§ 16. Moment bezwładności
Sekcja 17. Energia kinetyczna obrót
§ 18. Moment mocy. Równanie dynamiki ruch obrotowy solidny.
§ 19. Moment impulsu i prawo jego zachowania”
§ 20. Darmowe osie... Żyroskop
§ 21. Odkształcenia bryły sztywnej
Zadania
Rozdział 5. Grawitacja. Elementy teorii pola
§ 22. Prawa Keplera. Prawo powszechnego ciążenia
§ 23. Grawitacja i waga. Nieważkość 48 y 24. Pole grawitacyjne i jego natężenie
§ 25. Praca w polu grawitacyjnym. Potencjał pola grawitacyjnego
§ 26. Prędkości kosmiczne
§ 27. Nieinercyjne układy odniesienia. Siły bezwładności
Zadania
Rozdział 6. Elementy mechaniki płynów
§ 28. Ciśnienie w cieczy i gazie
§ 29. Równanie ciągłości
§ 30. Równanie Bernoulla i konsekwencje z niego
§ 31. Lepkość (tarcie wewnętrzne). Reżimy przepływu laminarnego i turbulentnego
§ 32. Metody określania lepkości
§ 33. Ruch ciał w cieczach i gazach
Zadania
Rozdział 7. Elementy szczególnej (szczególnej) teorii względności
§ 35. Postulaty szczególnej (szczególnej) teorii względności”
§ 36. Przekształcenia Lorentza
§ 37. Konsekwencje przekształceń Lorentza
Sekcja 38. Odstęp między wydarzeniami
§ 39. Podstawowe prawo relatywistycznej dynamiki punktu materialnego”
§ 40. Prawo stosunku masy i energii
Zadania

Rozdział 8. Molekularno-kinetyczna teoria gazów doskonałych

§ 41. Metody badawcze. Doświadczone prawa gazu doskonałego
§ 42. Równanie Clapeyrona - Mendelejewa
§ 43. Podstawowe równanie teorii molekularno-kinetycznej gazów doskonałych
§ 44. Prawo Maxwella dotyczące rozkładu cząsteczek gazu doskonałego według prędkości i energii ruchu termicznego
§ 45. Formuła barometryczna. Dystrybucja Boltzmanna
§ 46. Średnia liczba zderzeń i średnia średnia droga swobodna cząsteczek
§ 47. Eksperymentalne uzasadnienie teorii kinetyki molekularnej
§ 48. Zjawiska transportu w układach termodynamicznie nierównowagowych
§ 49. Próżnia i sposoby jej uzyskiwania. Właściwości gazów ultrarozrzedzonych
Zadania
Rozdział 9. Podstawy termodynamiki.
§ 50. Liczba stopni swobody cząsteczki. Prawo równomiernego rozkładu energii w stopniach swobody cząsteczek
§ 51. Pierwsza zasada termodynamiki
§ 52. Praca gazu przy zmianie jego objętości
§ 53. Pojemność cieplna
§ 54. Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów
§ 55. Proces adiabatyczny. Proces politropowy
§ 57. Entropia, jej interpretacja statystyczna i związek z prawdopodobieństwem termodynamicznym
§ 58. Druga zasada termodynamiki
§ 59. Silniki cieplne i maszyny chłodnicze Cykl Carnota i jego wydajność dla gazu doskonałego
Zadania
Rozdział 10. Rzeczywiste gazy, ciecze i ciała stałe
§ 61. Równanie Van der Waalsa
§ 62. Izotermy Van der Waalsa i ich analiza
§ 63. Energia wewnętrzna gazu rzeczywistego
§ 64. Efekt Joule'a-Thomsona
Sekcja 65. Skraplanie gazów
§ 66. Właściwości płynów. Napięcie powierzchniowe
Sekcja 67. Zwilżanie
§ 68. Ciśnienie pod zakrzywioną powierzchnią cieczy
§ 69. Zjawiska kapilarne
§ 70. Ciała stałe. Mono- i polikryształy
§ 71. Rodzaje ciał krystalicznych
§ 72. Wady kryształów
§ 75. Przemiany fazowe pierwszego i drugiego rodzaju
§ 76. Schemat stanu. Potrójny punkt
Zadania
3. Elektryczność i magnetyzm
Rozdział 11. Elektrostatyka

§ 77. Prawo zachowania ładunku elektrycznego
Sekcja 78. Prawo Coulomba
§ 79. Pole elektrostatyczne. Siła pola elektrostatycznego
§ 80. Zasada superpozycji pól elektrostatycznych. Pole dipolowe
§ 81. Twierdzenie Gaussa dla pola elektrostatycznego w próżni
§ 82. Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania niektórych pól elektrostatycznych w próżni
§ 83. Obieg wektora natężenia pola elektrostatycznego
§ 84. Potencjał pola elektrostatycznego
§ 85. Napięcie jako gradient potencjału. Powierzchnie ekwipotencjalne
§ 86. Obliczanie różnicy potencjałów od natężenia pola
§ 87. Rodzaje dielektryków. Polaryzacja dielektryczna
§ 88. Polaryzacja. Natężenie pola w dielektryku
§ 89. Mieszanie elektryczne. Twierdzenie Gaussa dla pola elektrostatycznego w dielektryku
§ 90. Warunki na styku dwóch mediów dielektrycznych
§ 91. Ferroelektryki
§ 92. Przewodniki w polu elektrostatycznym
§ 93. Pojemność elektryczna izolowanego przewodu
§ 94. Kondensatory
§ 95. Energia układu ładunków, przewodnika samotnego i kondensatora. Energia pola elektrostatycznego
Zadania
Rozdział 12. Stały prąd elektryczny
§ 96. Prąd elektryczny, siła i gęstość prądu
Artykuł 97. Siły zewnętrzne. Siła elektromotoryczna i napięcie
§ 98. Prawo Ohma. Rezystancja przewodu
Sekcja 99 praca i moc Prawo Joule'a-Lenza
§ 100. Prawo Ohma dla niejednorodnego odcinka łańcucha
§ 101. Zasady Kirchhoffa dla rozgałęzionych łańcuchów
Zadania
Rozdział 13. Prądy elektryczne w metalach, próżni i gazach
§ 104. Funkcja pracy elektronów z metalu
§ 105. Zjawiska emisji i ich zastosowanie
§ 106. Jonizacja gazów. Niesamodzielne wyładowanie gazowe
§ 107. Niezależny zrzut gazu i jego rodzaje
§ 108. Plazma i jej właściwości
Zadania
Rozdział 14. Pole magnetyczne.
§ 109. Pole magnetyczne i jego charakterystyka
§ 110. Prawo Bio - Savart - Laplace i jego zastosowanie do obliczania pola magnetycznego
Sekcja 111. Prawo Ampera. Oddziaływanie prądów równoległych
§ 112. Stała magnetyczna. Jednostki indukcji magnetycznej i natężenia pola magnetycznego
§ 113. Pole magnetyczne poruszającego się ładunku
§ 114. Działanie pola magnetycznego na poruszający się ładunek
§ 115. Ruch naładowanych cząstek w polu magnetycznym
§ 117. Efekt Halla
§ 118. Obieg wektora B pola magnetycznego w próżni
Sekcja 119. Pola magnetyczne solenoid i toroid
§ 121. Praca nad poruszaniem przewodnika i obwodu z prądem w polu magnetycznym
Zadania
Rozdział 15. Indukcja elektromagnetyczna
§ 122. Zjawisko Indukcja elektromagnetyczna(Eksperymenty Faradaya
§ 123. Prawo Faradaya i jego wyprowadzenie z prawa zachowania energii
§ 125. Prądy wirowe (prądy Foucaulta
§ 126. Indukcyjność obwodu. Samoindukcja
§ 127. Prądy podczas otwierania i zamykania obwodu
§ 128. Wzajemna indukcja
§ 129. Transformatory
§130. Energia pola magnetycznego
Zadania
Rozdział 16. Magnetyczne właściwości materii
§ 131. Momenty magnetyczne elektronów i atomów
§ 132. Dno i paramagnetyzm
§ 133. Magnetyzacja. Pole magnetyczne w materii
§ 134. Warunki na styku dwóch magnesów
§ 135. Ferromagnesy i ich właściwości
§ 136. Natura ferromagnetyzmu
Zadania
Rozdział 17. Podstawy teorii Maxwella dla elektromagnetycznego zera
§ 137. Pole elektryczne wirowe
Sekcja 138. Prąd polaryzacji
§ 139. Równania Maxwella dla pola elektromagnetycznego
4. Drgania i fale.
Rozdział 18. Drgania mechaniczne i elektromagnetyczne
§ 140. Drgania harmoniczne i ich charakterystyka
§ 141. Mechaniczne drgania harmoniczne
§ 142. Oscylator harmoniczny. Wahadełka sprężynowe, fizyczne i matematyczne
§ 144. Dodatek drgania harmoniczne w tym samym kierunku i tej samej częstotliwości. Uderzenia
§ 145. Dodawanie wzajemnie prostopadłych drgań
§ 146. Równanie różniczkowe drgań swobodnych tłumionych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie. Samooscylacje
§ 147. Równanie różniczkowe drgań wymuszonych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie
§ 148. Amplituda i faza drgań wymuszonych (mechanicznych i elektromagnetycznych). Rezonans
§ 149. Prąd przemienny
§ 150. Rezonans naprężeń
§ 151. Rezonans prądów
§ 152. Moc alokowana w obwodzie prądu przemiennego
Zadania
Rozdział 19. Fale sprężyste.
§ 153. Procesy falowe. Fale podłużne i poprzeczne
§ 154. Równanie fali biegnącej. Prędkość fazowa. Równanie falowe
§ 155. Zasada superpozycji. Prędkość grupowa
§ 156. Zakłócenia fal
§ 157. Fale stojące
§ 158. Fale dźwiękowe
§ 159. Efekt Dopplera w akustyce
Sekcja 160. Ultrasonografia i jej zastosowanie
Zadania
Rozdział 20. Fale elektromagnetyczne.
§ 161. Nabycie eksperymentalne fale elektromagnetyczne
§ 162. Równanie różniczkowe fali elektromagnetycznej
§ 163. Energia fal elektromagnetycznych. Impuls pola elektromagnetycznego
§ 164. Promieniowanie dipola. Zastosowanie fal elektromagnetycznych
Zadania
5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania.
Rozdział 21. Elementy optyki geometrycznej i elektronicznej.

§ 165. Podstawowe prawa optyki. Pełne odbicie
§ 166. Cienkie soczewki. Obraz obiektów za pomocą soczewek
§ 167. Aberracje (błędy) układów optycznych
§ 168. Podstawowe wielkości fotometryczne i ich jednostki
Zadania
Rozdział 22. Interferencja światła
§ 170. Rozwój wyobrażeń o naturze światła
§ 171. Spójność i monochromatyczność fal świetlnych
§ 172. Interferencja światła
§ 173. Metody obserwacji interferencji światła
§ 174. Interferencja światła w cienkich warstwach
§ 175. Zastosowanie interferencji światła
Rozdział 23. Dyfrakcja światła
§ 177. Sposób stosowania stref Fresnela. Prostoliniowa propagacja światła
§ 178. Dyfrakcja Fresnela na okrągłym otworze i dysku
§ 179. Dyfrakcja Fraunhofera na jednej szczelinie
§ 180. Dyfrakcja Fraunhofera na siatce dyfrakcyjnej
§ 181. Krata przestrzenna. Rozpraszanie światła
§ 182. Dyfrakcja na siatce przestrzennej. Wzór Wolfe'a - Braggs
§ 183. Rozdzielczość urządzeń optycznych
§ 184. Pojęcie holografii
Zadania
Rozdział 24. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią.
§ 185. Rozproszenie światła
Sekcja 186. Teoria elektroniczna rozpraszanie światła
§ 188. Efekt Dopplera
§ 189. Promieniowanie Wawiłow - Czerenkowa
Zadania
Rozdział 25. Polaryzacja światła
§ 190. Światło naturalne i spolaryzowane
§ 191. Polaryzacja światła podczas odbicia i załamania na granicy dwóch dielektryków
§ 192. Podwójne załamanie
§ 193. Pryzmaty polaryzacyjne i polaroidy
§ 194. Analiza światła spolaryzowanego
§ 195. Sztuczna anizotropia optyczna
§ 196. Obrót płaszczyzny polaryzacji
Zadania
Rozdział 26. Kwantowa natura promieniowania.
Sekcja 197. Promieniowanie cieplne i jego cechy.
§ 198. Prawo Kirchhoffa
§ 199. Prawa Stefana - Wysiedlenie Boltzmanna i Vin
§ 200. Formuły Rayleigha-Jeansa i Plancka.
§ 201. Pirometria optyczna. Termiczne źródła światła
§ 203. Równanie Einsteina dla zewnętrznego efektu fotoelektrycznego. Eksperymentalne potwierdzenie kwantowych właściwości światła
§ 204. Zastosowanie efektu fotoelektrycznego
§ 205. Masa i pęd fotonu. Lekki nacisk
§ 206. Efekt Comptona i jego elementarna teoria
§ 207. Jedność właściwości korpuskularnych i falowych promieniowania elektromagnetycznego
Zadania
6. Elementy fizyki kwantowej
Rozdział 27. Teoria atomu wodoru według Bohra.

§ 208. Modele atomu Thomsona i Rutherforda
§ 209. Widmo liniowe atomu wodoru
§ 210. Postulaty Bohra
§ 211. Eksperymenty Franka w Hertz
§ 212. Widmo atomu wodoru według Bohra
Zadania
Rozdział 28. Elementy mechaniki kwantowej
§ 213. Dualizm korpuskularno-falowy własności materii
§ 214. Niektóre własności fal de Broglie
§ 215. Związek niepewności
§ 216. Funkcja falowa i jej znaczenie statystyczne
Sekcja 217. Równanie ogólne Schrödingera. Równanie Schrödingera dla stanów stacjonarnych
§ 218. Zasada przyczynowości w mechanice kwantowej
§ 219. Ruch cząstki swobodnej
§ 222. Liniowy oscylator harmoniczny w mechanice kwantowej
Zadania
Rozdział 29. Elementy współczesnej fizyki atomów t molekuły
§ 223. Atom wodoru w mechanice kwantowej
§ 224. L-spalanie elektronu w atomie wodoru
§ 225. Spin elektronu. Zakręć liczbę kwantową
§ 226. Zasada nierozróżnialności cząstek identycznych. Fermiony i bozony
Mendelejew
§ 229. Widma rentgenowskie
§ 231. Widma molekularne. Rozpraszanie światła Ramana
§ 232. Wchłanianie, emisja spontaniczna i stymulowana
(lasery
Zadania
Rozdział 30. Elementy statystyki kwantowej
§ 234. Statystyka kwantowa. Przestrzeń fazowa. Funkcja dystrybucyjna
§ 235. Pojęcie statystyki kwantowej Bose - Einstein i Fermi - Dirac
§ 236. Zdegenerowany gaz elektronowy w metalach
§ 237. Pojęcie kwantowej teorii pojemności cieplnej. fonole
§ 238. Wnioski z kwantowej teorii przewodnictwa elektrycznego metali przez efekt Josephsona
Zadania
Rozdział 31. Elementy fizyki ciała stałego
§ 240. Pojęcie pasmowej teorii brył
§ 241. Metale, dielektryki i półprzewodniki według teorii pasmowej
§ 242. Przewodnictwo własne półprzewodników
§ 243. Przewodnictwo domieszkowe półprzewodników
§ 244. Fotoprzewodnictwo półprzewodników
§ 245. Luminescencja ciał stałych
§ 246. Kontakt dwóch metali według teorii pasmowej
§ 247. Zjawiska termoelektryczne i ich zastosowanie
§ 248. Prostowanie na styku metal-półprzewodnik
§ 250. Diody i triody półprzewodnikowe (tranzystory
Zadania
7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.
Rozdział 32. Elementy fizyki jądra atomowego.

§ 252. Defekt masy i energia wiązania, jądro
§ 253. Wirowanie jądra i jego moment magnetyczny
Sekcja 254. Siły jądrowe... Modele jądra
§ 255. Promieniowanie promieniotwórcze i jego rodzaje Zasady przemieszczania
§ 257. Prawa rozpadu
§ 259. Promieniowanie gamma i jego właściwości
§ 260. Absorpcja rezonansowa promieniowania γ (efekt Mössbauera)
§ 261. Metody obserwacji i rejestracji promieniowania radioaktywnego i cząstek”
Sekcja 262. Reakcje jądrowe i ich główne typy
§ 263. Pozyton. Rozkład. Przechwytywanie elektroniczne
§ 265. Reakcja rozszczepienia jądrowego
Sekcja 266. Reakcja łańcuchowa podział
§ 267. Pojęcie energetyki jądrowej
§ 268. Reakcja fuzji jąder atomowych. Problem kontrolowanych reakcji termojądrowych
Zadania
Rozdział 33. Elementy fizyki cząstek elementarnych
§ 269. Promieniowanie kosmiczne
§ 270. Miony i ich właściwości
§ 271. Mezony i ich właściwości
§ 272. Rodzaje oddziaływań cząstek elementarnych
§ 273. Cząstki i antycząstki
§ 274. Hiperony. Obcość i parzystość cząstek elementarnych
§ 275. Klasyfikacja cząstek elementarnych. Kwarki
Zadania
Podstawowe prawa i wzory
1. Fizyczne podstawy mechaniki
2. Podstawy fizyki molekularnej i termodynamiki
4. Drgania i fale
5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania
6. Elementy fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych
7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych
Indeks tematyczny

Recenzent: Profesor Wydziału Fizyki im. A.M. Fabrikanta Moskiewskiego Instytutu Energetyki (Politechniki) V.A.Kasyanov

Numer ISBN 5-06-003634-0  Państwowe Przedsiębiorstwo Unitarne „Wydawnictwo” Szkoła podyplomowa", 2001

Oryginalna szata graficzna tej publikacji jest własnością wydawnictwa Wysszaja Szkoła, a jej powielanie (reprodukowanie) w jakikolwiek sposób bez zgody wydawcy jest zabronione.

Przedmowa

Podręcznik jest napisany zgodnie z aktualnym programem kursu fizyki dla inżynierskich i technicznych uczelni wyższych i jest przeznaczony dla studentów wyższych technicznych placówek kształcenia stacjonarnego z ograniczoną liczbą godzin z fizyki, z możliwością wykorzystania na kursach wieczorowych i korespondencyjnych.

Niewielką objętość podręcznika osiągnięto dzięki starannej selekcji i zwięzłej prezentacji materiału.

Książka podzielona jest na siedem części. W pierwszej przedstawiono systematyczne przedstawienie fizycznych podstaw mechaniki klasycznej oraz rozważono elementy szczególnej (szczególnej) teorii względności. Druga część poświęcona jest podstawom fizyki molekularnej i termodynamiki. Trzecia część dotyczy elektrostatyki, prądu stałego i elektromagnetyzmu. W czwartej części, poświęconej przedstawieniu teorii oscylacji i woli, oscylacje mechaniczne i elektromagnetyczne są rozpatrywane równolegle, wskazano ich podobieństwa i różnice oraz porównano procesy fizyczne zachodzące podczas odpowiadających im oscylacji. W części piątej rozważane są elementy optyki geometrycznej i elektronicznej, optyki falowej oraz kwantowa natura promieniowania. Część szósta poświęcona jest elementom fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych. Część siódma przedstawia elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

Prezentacja materiału odbywa się bez uciążliwych obliczeń matematycznych, zwracając należytą uwagę na fizyczną istotę zjawisk oraz opisujące je pojęcia i prawa, a także na ciągłość fizyki współczesnej i klasycznej. Wszystkie dane biograficzne podane są zgodnie z książką „Fizyka” Yu.A.Chramova (Moskwa: Nauka, 1983).

Do oznaczenia wielkości wektorowych na wszystkich rysunkach i w tekście stosuje się pogrubienie, z wyjątkiem wielkości oznaczonych literami greckimi, które ze względów technicznych są wpisywane w tekście jasną czcionką ze strzałką.

Autor wyraża głęboką wdzięczność kolegom i czytelnikom, których życzliwe uwagi i życzenia przyczyniły się do udoskonalenia książki. Jestem szczególnie wdzięczny profesorowi V.A.Kasyanovowi za zapoznanie się z podręcznikiem i jego komentarzami.

Wstęp

Przedmiot fizyki i jej związek z innymi naukami

Świat wokół ciebie, wszystko, co istnieje wokół ciebie i jest przez nas odkrywane poprzez doznania, jest materią.

Integralną własnością materii i formy jej istnienia jest ruch. Ruch w najszerszym tego słowa znaczeniu to wszelkiego rodzaju zmiany w materii – od prostego ruchu po najbardziej złożone procesy myślenia.

Różne formy ruchu materii badają różne nauki, w tym fizyka. Przedmiot fizyki, jak zresztą każdej nauki, może zostać ujawniony dopiero w trakcie jej szczegółowej prezentacji. Trudno podać ścisłą definicję przedmiotu fizyki, ponieważ granice między fizyką a szeregiem dyscyplin pokrewnych są warunkowe. Na tym etapie rozwoju niemożliwe jest zachowanie definicji fizyki tylko jako nauki o przyrodzie.

Akademik A. F. Ioffe (1880-1960; fizyk rosyjski) * zdefiniował fizykę jako naukę badającą ogólne właściwości i prawa ruchu materii i pola. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że oddziaływania wagowe są przeprowadzane za pomocą pól, na przykład pól sił grawitacyjnych, elektromagnetycznych i jądrowych. Pole, obok materii, jest jedną z form istnienia materii. Nierozerwalny związek między polem a substancją, a także różnica w ich właściwościach będą brane pod uwagę podczas studiowania kursu.

* Wszystkie dane są podane według biograficznej książki Yu.A. Khramova „Fizyka” (Moskwa: Nauka, 1983).

Fizyka to nauka o najprostszych i zarazem najogólniejszych formach ruchu materii i ich wzajemnych przemianach. Formy ruchu materii badane przez fizykę (mechaniczne, termiczne itp.) są obecne we wszystkich wyższych i bardziej złożonych formach ruchu materii (chemicznych, biologicznych itp.). Dlatego też, będąc najprostszymi, są jednocześnie najogólniejszymi formami ruchu materii. Wyższe i bardziej złożone formy ruchu materii są przedmiotem badań w innych naukach (chemia, biologia itp.).

Fizyka jest ściśle związana z naukami przyrodniczymi. Ten ścisły związek fizyki z innymi gałęziami nauk przyrodniczych, jak zauważył akademik SI Wawiłow (1891-1955; rosyjski fizyk i osoba publiczna), doprowadził do tego, że fizyka jest głęboko zakorzeniona w astronomii, geologii, chemii, biologii i innych nauki ... W rezultacie pojawiło się wiele nowych pokrewnych dyscyplin, takich jak astrofizyka, biofizyka itp.

Fizyka jest ściśle powiązana z technologią, a to połączenie ma charakter dwukierunkowy. Fizyka wyrosła z potrzeb techniki (na przykład rozwój mechaniki wśród starożytnych Greków był spowodowany potrzebami konstrukcji i wyposażenie wojskowe w tym czasie), a technologia z kolei wyznacza kierunek badań fizycznych (np. swego czasu zadanie stworzenia najbardziej ekonomicznych silników cieplnych spowodowało szybki rozwój termodynamiki). Z drugiej strony poziom techniczny produkcji zależy od rozwoju fizyki. Fizyka jest podstawą tworzenia nowych gałęzi techniki (technologia elektroniczna, technologia jądrowa itp.).

Szybkie tempo rozwoju fizyki, jej coraz większe powiązania z techniką wskazują na istotną rolę kierunku fizyki na politechnice: jest to podstawowa podstawa teoretycznego przygotowania inżyniera, bez którego jego skuteczna praca jest niemożliwa.

Jednostki fizyczne

Główną metodą badawczą w fizyce jest doświadczenie – oparte na praktyce, sensoryczno-empirycznej wiedzy o obiektywnej rzeczywistości, czyli obserwacja badanych zjawisk w precyzyjnie uwzględnionych warunkach, które umożliwiają śledzenie przebiegu zjawisk i ich odtworzenie wiele razy, gdy te warunki się powtarzają.

W celu wyjaśnienia faktów doświadczalnych stawia się hipotezy. Hipoteza jest założeniem naukowym wysuniętym w celu wyjaśnienia zjawiska i wymagającym eksperymentalnej weryfikacji i uzasadnienia teoretycznego, aby stać się wiarygodną teorią naukową.

W wyniku uogólnienia dowody eksperymentalne, a także ustalane są wyniki działań ludzi prawa fizyczne- stabilne, powtarzalne obiektywne prawa, które istnieją w przyrodzie. Najważniejsze prawa ustalają związek między wielkościami fizycznymi, dla których konieczne jest zmierzenie tych wielkości. Pomiar wielkość fizyczna za pomocą przyrządów pomiarowych wykonywana jest akcja w celu znalezienia wartości wielkości fizycznej w przyjętych jednostkach. Jednostki wielkości fizycznych można wybrać dowolnie, ale wtedy pojawią się trudności w ich porównywaniu. Dlatego wskazane jest wprowadzenie systemu jednostek obejmującego jednostki wszystkich wielkości fizycznych.

Aby zbudować system jednostek, jednostki są arbitralnie wybierane dla kilku wielkości fizycznych niezależnych od siebie. Jednostki te nazywają się podstawowy. Pozostałe wielkości i ich jednostki wynikają z praw wiążących te wielkości i ich jednostki z głównymi. Nazywają się pochodne.

Obecnie w literaturze naukowej i edukacyjnej obowiązkowy jest System Międzynarodowy (SI), który jest zbudowany na siedmiu podstawowych jednostkach – metrach, kilogramach, sekundach, amperach, kelwinach, molach, kandelach – oraz dwóch dodatkowych jednostkach – radianach i steradianach.

Metr(m) - długość drogi pokonywanej przez światło w próżni przez 1/299792458 s.

Kilogram(kg) - masa równa masie międzynarodowego prototypu kilograma (butla platynowo-irydowa przechowywana w Międzynarodowym Biurze Miar w Sevres pod Paryżem).

druga(s) - czas równy 9192631770 okresom promieniowania odpowiadającym przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu-133.

Amper(A) - siła stałego prądu, która przechodząc przez dwa równoległe przewody prostoliniowe o nieskończonej długości i znikomym przekroju, znajdujące się w próżni w odległości 1 m od siebie, wytworzy siłę między tymi przewodami równy 210 - 7 N na każdy metr długości.

kelwin(K) - 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody.

Ćma(mol) - ilość materii w układzie zawierającym taką samą liczbę pierwiastków strukturalnych jak atomy zawarte w nuklidzie 12 C o masie 0,012 kg.

Candela(cd) - światłość w danym kierunku źródła emitującego promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 54010 12 Hz, którego światłość w tym kierunku wynosi 1/683 W/sr.

Radian(rad) - kąt między dwoma promieniami okręgu, którego długość łuku jest równa promieniowi.

Steradian(cf) - kąt bryłowy z wierzchołkiem w środku kuli, wycinający na powierzchni kuli obszar równy powierzchni kwadratu o boku równym promieniowi kuli.

Aby ustalić jednostki pochodne, stosuje się prawa fizyczne, które łączą je z jednostkami podstawowymi. Na przykład ze wzoru na jednostajny ruch prostoliniowy v= s/ T (s przebyty dystans, T - czas) pochodna jednostka prędkości jest równa 1 m/s.

1 FIZYCZNE PODSTAWY MECHANIKI

Rozdział 1 Elementy kinematyki

§ 1. Modele w mechanice. System odniesienia. Trajektoria, długość drogi, wektor przemieszczenia

Mechanika- część fizyki, która bada prawa ruchu mechanicznego i przyczyny, które powodują lub zmieniają ten ruch. Ruch mechaniczny- jest to zmiana w czasie względnej pozycji ciał lub ich części.

Rozwój mechaniki jako nauki rozpoczyna się w III wieku. pne Pne, kiedy starożytny grecki naukowiec Archimedes (287-212 pne) sformułował prawo równowagi dźwigni i prawa równowagi ciał pływających. Podstawowe prawa mechaniki zostały ustanowione przez włoskiego fizyka i astronoma G. Galilei (1564-1642) i zostały ostatecznie sformułowane przez angielskiego naukowca I. Newtona (1643-1727).

Mechanika Galileo-Newtona nazywa się Mechanika klasyczna. Bada prawa ruchu ciał makroskopowych, których prędkości są małe w porównaniu z prędkością światła cw próżni. Badane są prawa ruchu ciał makroskopowych o prędkościach porównywalnych z prędkością c mechanika relatywistyczna, oparte na szczególna teoria względności, sformułowany przez A. Einsteina (1879-1955). Do opisu ruchu ciał mikroskopijnych (pojedynczych atomów i cząstek elementarnych) nie stosuje się praw mechaniki klasycznej - zastępują je prawa mechanika wielorybów.

W pierwszej części naszego kursu będziemy uczyć się mechaniki Galileusza-Newtona, tj. rozważ ruch ciał makroskopowych o prędkościach znacznie mniejszych niż prędkość c. V Mechanika klasyczna ogólnie przyjęta koncepcja przestrzeni i czasu, opracowana przez I. Newtona i zdominowana w naukach przyrodniczych w XVII-XIX wieku. Mechanika Galileusza-Newtona uważa przestrzeń i czas za obiektywne formy istnienia materii, ale w izolacji od siebie i od ruchu ciał materialnych, co odpowiadało poziomowi wiedzy tamtego czasu.

Mechanika podzielona jest na trzy działy: I) kinematyka; 2) dynamika; 3) statyka.

Kinematyka bada ruch ciał bez uwzględniania przyczyn, które powodują ten ruch.

Dynamika bada prawa ruchu ciał i przyczyny, które powodują lub zmieniają ten ruch.

Statyka bada prawa równowagi układu ciał. Jeśli znane są prawa ruchu ciał, to z nich można również ustalić prawa równowagi. Dlatego fizyka nie rozpatruje praw statyki w oderwaniu od praw dynamiki.

Mechanika do opisu ruchu ciał, w zależności od warunków konkretnych problemów, wykorzystuje różne modele fizyczne. Najprostszy model to punkt materialny- ciało o masie, której wymiary można pominąć w tym problemie. Pojęcie punktu materialnego jest abstrakcyjne, ale jego wprowadzenie ułatwia rozwiązywanie praktycznych problemów. Na przykład badając ruch planet na orbitach wokół Słońca, można je wziąć za punkty materialne.

Dowolne makroskopowe ciało lub układ ciał można mentalnie podzielić na małe oddziałujące ze sobą części, z których każda jest uważana za punkt materialny. Wtedy badanie ruchu dowolnego układu ciał sprowadza się do badania układu punktów materialnych. W mechanice najpierw bada się ruch jednego punktu materialnego, a następnie przechodzi się do badania ruchu układu punktów materialnych.

Pod wpływem ciał na siebie ciała mogą się deformować, to znaczy zmieniać swój kształt i rozmiar. Dlatego w mechanice wprowadza się kolejny model - absolutnie sztywne nadwozie. Ciało absolutnie sztywne to ciało, które w żadnych okolicznościach nie może się odkształcić i w każdych warunkach odległość między dwoma punktami (a dokładniej między dwiema cząstkami) tego ciała pozostaje stała.

Każdy ruch ciała sztywnego można przedstawić jako kombinację ruchów translacyjnych i obrotowych. Ruch postępowy to ruch, w którym każda linia prosta sztywno połączona z poruszającym się ciałem pozostaje równoległa do swojego pierwotnego położenia. Ruch obrotowy to ruch, w którym wszystkie punkty ciała poruszają się po okręgach, których środki leżą na tej samej linii prostej, zwanej osią obrotu.

Ruch ciał zachodzi w przestrzeni i czasie. Dlatego, aby opisać ruch punktu materialnego, trzeba wiedzieć, w jakich miejscach w przestrzeni był ten punkt iw jakich momentach przekroczył tę lub inną pozycję.

Położenie punktu materialnego określa się w stosunku do innego, dowolnie wybranego ciała, zwanego ciałem odniesienia. Jest z nim powiązany układ odniesienia - zestaw układu współrzędnych i zegar powiązany z ciałem odniesienia. W najczęściej używanym kartezjańskim układzie współrzędnych położenie punktu A w danym momencie w stosunku do tego układu charakteryzuje się trzema współrzędnymi x, tak oraz z lub wektor promienia r narysowany od początku układu współrzędnych do danego punktu (rys. 1).

Kiedy punkt materialny się porusza, jego współrzędne zmieniają się w czasie. W ogólnym przypadku jego ruch określają równania skalarne

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

równoważne równaniu wektorowemu

r = r(T). (1.2)

Równania (1.1) i odpowiednio (1.2) są nazywane równania kinematyczne ruch punkt materialny.

Nazywa się liczbę niezależnych współrzędnych, które całkowicie określają położenie punktu w przestrzeni liczba stopni swobody... Jeżeli punkt materialny porusza się swobodnie w przestrzeni, to, jak już wspomniano, ma trzy stopnie swobody (współrzędne x, y oraz z), jeśli porusza się po jakiejś powierzchni, to o dwa stopnie swobody, jeśli po pewnej linii, to o jeden stopień swobody.

Nie licząc T w równaniach (1.1) i (1.2) otrzymujemy równanie trajektorii punktu materialnego. Trajektoria ruch punktu materialnego - linia opisana przez ten punkt w przestrzeni. W zależności od kształtu trajektorii ruch może być prosty lub zakrzywiony.

Rozważ ruch punktu materialnego po dowolnej trajektorii (ryc. 2). Czas zaczniemy liczyć od momentu, gdy punkt był na pozycji A. Długość segmentu trajektorii AB, przemierzany przez punkt materialny od początku czasu nazywa się długa ścieżkas i jest funkcja skalarna czas:  s = s(T) .Wektorr = r -r 0, narysowany od początkowej pozycji poruszającego się punktu do jego pozycji w określonym czasie (przyrost wektora promienia punktu w rozważanym przedziale czasu) jest nazywany przemieszczenie.

W ruchu prostoliniowym wektor przemieszczenia pokrywa się z odpowiednim odcinkiem trajektorii i modułem przemieszczenia | r| jest równa przebytej odległości  s.

§ 2. Prędkość

Aby scharakteryzować ruch punktu materialnego, wprowadza się wielkość wektorową - prędkość, którą określa się jako szybkość ruch i jego kierunek w tym momencie.

Niech punkt materialny porusza się po jakiejś krzywoliniowej trajektorii, aby w danym momencie czasu T odpowiada wektorowi promienia r 0 (rys. 3). Przez krótki czas  T punkt minie ścieżkę  s i otrzyma elementarne (nieskończone) przemieszczenie r.

Wektor średniej prędkości jest stosunkiem przyrostu r wektora promienia punktu do przedziału czasu  T:

(2.1)

Kierunek wektora prędkości średniej pokrywa się z kierunkiem r. Z nieograniczonym spadkiem  Tśrednia prędkość dąży do wartości granicznej, która nazywa się prędkość chwilowa v:

Prędkość chwilowa v jest zatem wielkością wektorową równą pierwszej pochodnej wektora promienia poruszającego się punktu względem czasu. Ponieważ sieczna w granicy pokrywa się ze styczną, wektor prędkości v jest skierowany stycznie do trajektorii w kierunku ruchu (rys. 3). Gdy maleje  Tścieżka  s będzie zbliżał się coraz bardziej do modułu prędkości chwilowej

Zatem moduł prędkości chwilowej jest równy pierwszej pochodnej drogi względem czasu:

(2.2)

Na nierówny ruch - moduł prędkości chwilowej zmienia się w czasie. W tym przypadku wartość skalarna  v - Średnia prędkość nierówny ruch:

Figa. 3 wynika z tego, że  v> | v |, ponieważ  s> |r |, i tylko w przypadku ruchu prostoliniowego

Jeśli wyrażenie d s = v D T (patrz wzór (2.2)) integrować w czasie w granicach T przed T + T, wtedy znajdujemy długość drogi przebytej przez punkt w czasie  T:

(2.3)

Kiedy jednolity ruch wartość liczbowa prędkości chwilowej jest stała; wtedy wyrażenie (2.3) przyjmuje postać

Długość drogi przebytej przez punkt w przedziale czasu od T 1 do T 2 jest podane przez całkę

§ 3. Przyspieszenie i jego elementy

W przypadku nierównego ruchu, ważne jest, aby wiedzieć, jak szybko zmienia się prędkość w czasie. Fizyczna wielkość charakteryzująca szybkość zmian prędkości pod względem wielkości i kierunku to przyśpieszenie.

Rozważać ruch płaski, te. ruch, w którym wszystkie odcinki trajektorii punktu leżą na tej samej płaszczyźnie. Niech wektor v określi prędkość punktu A w tym momencie T. W tym czasie  T ruchomy punkt przeniesiony do pozycji V i uzyskał prędkość różną od v zarówno pod względem wielkości, jak i kierunku i równą v 1 = v + v. Przesuń wektor v 1 do punktu A i znajdź v (ryc. 4).

Średnie przyspieszenie nierównomierny ruch w zakresie od T przed T + T nazywana jest wielkością wektorową równą stosunkowi zmiany prędkości v do przedziału czasu  T

Natychmiastowe przyspieszenie a (przyspieszenie) punktu materialnego w chwili czasu T będzie granica średniego przyspieszenia:

Zatem przyspieszenie a jest wielkością wektorową równą pierwszej pochodnej prędkości względem czasu.

Rozłóżmy wektor v na dwie składowe. Aby to zrobić, z punktu A(rys. 4) w kierunku prędkości v odkładamy wektor
moduł v 1. Oczywiście wektor
, równy
, określa zmianę prędkości w czasie  T modułowy:
... Drugi składnik
wektor v charakteryzuje zmianę prędkości w czasie  T w stronę.

Składowa styczna przyspieszenia

oznacza to, że jest równa pierwszej pochodnej modułu prędkości po raz pierwszy, określając w ten sposób szybkość zmiany modułu.

Znajdźmy drugą składową przyspieszenia. Załóżmy, że punkt V wystarczająco blisko punktu A, dlatego s można uznać za łuk koła o pewnym promieniu r, który niewiele różni się od cięciwy AB. Następnie z podobieństwa trójkątów AOB oraz EAD następuje  v n /AB = v 1 / r, ale ponieważ AB = vT, następnie

W limicie w
dostwać
.

Ponieważ kąt EAD dąży do zera, a ponieważ trójkąt EAD równoramienne, a następnie kąt ADE między v i v n dąży do bezpośredniego. Dlatego dla wektorów v n i v są wzajemnie prostopadłe. Tax jako wektor prędkości jest skierowany stycznie do trajektorii, to wektor v n prostopadły do ​​wektora prędkości skierowany jest do środka jego krzywizny. Druga składowa przyspieszenia równa

nazywa normalna składowa przyspieszenia i jest skierowany wzdłuż normalnej do trajektorii do środka jej krzywizny (dlatego jest również nazywany przyspieszenie dośrodkowe).

Pełne przyspieszenie ciało jest sumą geometryczną składowych stycznych i normalnych (ryc. 5):

Więc, styczny składnik przyspieszenia charakteryzuje tempo zmian prędkości modulo(ukierunkowany stycznie do trajektorii) oraz normalna składnik przyspieszenia - tempo zmian prędkości w kierunku(skierowany w stronę środka krzywizny trajektorii).

W zależności od składowych stycznych i normalnych przyspieszenia ruch można sklasyfikować w następujący sposób:

1)
, a n = 0 - ruch jednostajny prostoliniowy;

2)
, a n = 0 - prostoliniowy ruch równy. Z takim ruchem

Jeśli początkowy moment czasu T 1 = 0, a prędkość początkowa v = v T.I. Dobrze fizyka: [samouczek inżynierski i techniczny...

  • Instrukcja metodyczna nr 1 dla studentów I roku Wydziału Lekarskiego i Biologicznego semestr nr 1

    Dokument

    ... (2,1 m; l = 10 m; 1,3 s) Literatura: Trofimowa TI Dobrze fizyka: Podręcznik. instrukcja dla uczelni -18 ... prędkość. (0.43) Literatura: Trofimowa TI Dobrze fizyka: Podręcznik. podręcznik dla uniwersytetów - ... o wpływie. () Literatura: Trofimowa TI Dobrze fizyka: Podręcznik. podręcznik dla uniwersytetów - ...


  • Wstęp
    Przedmiot fizyki i jej związek z innymi naukami
    „Materia jest kategorią filozoficzną służącą do określenia rzeczywistości obiektywnej, która… znajduje odzwierciedlenie w naszych doznaniach, istniejących niezależnie od nich” (Lenin V. I. Poli. Sobr. Soch. T. 18. S. 131).
    Integralną własnością materii i formy jej istnienia jest ruch. Ruch w najszerszym tego słowa znaczeniu to wszelkiego rodzaju zmiany w materii – od prostego ruchu po najbardziej złożone procesy myślenia. „Ruch, rozumiany w najogólniejszym znaczeniu tego słowa, to znaczy rozumiany jako sposób istnienia materii, jako przymiot tkwiący w materii, obejmuje wszystkie zmiany i procesy zachodzące we Wszechświecie, od prostego ruchu do myślenia” (F. Engels Dialektyka przyrody - K. Marks, F. Engels. Works, wyd. 2 T. 20, s. 391).
    Różne formy ruchu materii badają różne nauki, w tym fizyka. Przedmiot fizyki, jak zresztą każdej nauki, może zostać ujawniony dopiero w trakcie jej szczegółowej prezentacji. Trudno podać ścisłą definicję przedmiotu fizyki, ponieważ granice między fizyką a szeregiem dyscyplin pokrewnych są warunkowe. Na tym etapie rozwoju niemożliwe jest zachowanie definicji fizyki tylko jako nauki o przyrodzie.
    Akademik AF Ioffe (1880 - 1960; fizyk radziecki) zdefiniował fizykę jako naukę badającą ogólne właściwości i prawa ruchu materii i pola. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że wszystkie oddziaływania odbywają się za pomocą pól, na przykład pól sił grawitacyjnych, elektromagnetycznych i jądrowych. Pole, obok materii, jest jedną z form istnienia materii. Nierozerwalny związek między polem a substancją, a także różnica w ich właściwościach będą brane pod uwagę podczas studiowania kursu.
    Fizyka to nauka o najprostszych i zarazem najogólniejszych formach ruchu materii i ich wzajemnych przemianach. Formy ruchu materii badane przez fizykę (mechaniczne, termiczne itp.) są obecne we wszystkich wyższych i bardziej złożonych formach ruchu materii (chemicznych, biologicznych itp.). Dlatego też, będąc najprostszymi, są jednocześnie najogólniejszymi formami ruchu materii. Wyżej i więcej złożone kształty ruch materii jest przedmiotem studiów w innych naukach (chemia, biologia itp.).
    Fizyka jest ściśle związana z naukami przyrodniczymi. Jak powiedział akademik S.I. Wawiłow (1891 - 1955; sowiecki fizyk i osoba publiczna), ten najbliższy związek fizyki z innymi gałęziami nauk przyrodniczych doprowadził do tego, że fizyka jest głęboko zakorzeniona w astronomii, geologii, chemii, biologii i innych. nauki przyrodnicze... W rezultacie pojawiło się wiele nowych pokrewnych dyscyplin, takich jak astrofizyka, geofizyka, Chemia fizyczna, biofizyka itp.
    Fizyka jest ściśle powiązana z technologią, a to połączenie ma charakter dwukierunkowy. Fizyka wyrosła z potrzeb techniki (na przykład rozwój mechaniki wśród starożytnych Greków spowodowany był wymogami ówczesnej techniki budowlanej i wojskowej), a technika z kolei wyznacza kierunek badania fizyczne(na przykład kiedyś zadanie stworzenia najbardziej ekonomicznych silników cieplnych spowodowało szybki rozwój termodynamiki). Z drugiej strony poziom techniczny produkcji zależy od rozwoju fizyki. Fizyka jest podstawą tworzenia nowych gałęzi techniki (technologia elektroniczna, technologia jądrowa itp.).
    Fizyka jest ściśle związana z filozofią. Tak wielkie odkrycia w dziedzinie fizyki, jak prawo zachowania i konwersji energii, związek niepewności w fizyce atomowej itp., były i są areną ostrej walki między materializmem a idealizmem. Prawidłowe wnioski filozoficzne z odkrycia naukowe w dziedzinie fizyki zawsze potwierdzali główne postanowienia materializmu dialektycznego, dlatego badanie tych odkryć i ich uogólnienie filozoficzne odgrywają ważną rolę w kształtowaniu światopoglądu naukowego.
    Szybkie tempo rozwoju fizyki, jej coraz większe powiązania z techniką wskazują na dwojaką rolę kursu fizyki na politechnice”, z jednej strony jest to podstawowa podstawa kształcenia teoretycznego inżyniera, bez której jego udana działalność jest natomiast niemożliwe, jest to formowanie się dialektyczno-materialistycznego i naukowego światopoglądu ateistycznego.

    Jednostki fizyczne
    Główną metodą badawczą w fizyce jest doświadczenie – oparte na praktyce, sensoryczno-empirycznej wiedzy o obiektywnej rzeczywistości, czyli obserwacja badanych zjawisk w ściśle uwzględnionych warunkach, które pozwalają śledzić przebieg zjawisk i odtwarzać wiele razy, gdy te warunki się powtarzają.
    W celu wyjaśnienia faktów doświadczalnych stawia się hipotezy. Hipoteza jest założeniem naukowym stawianym w celu wyjaśnienia zjawiska i wymagającym eksperymentalnej weryfikacji i teoretycznego uzasadnienia, aby stać się wiarygodną teorią naukową.
    W wyniku uogólnienia faktów doświadczalnych, a także wyników działalności człowieka, fizyczna
    prawa icalne - stabilne powtarzające się obiektywne prawa istniejące w przyrodzie. Najważniejsze prawa ustalają związek między wielkościami fizycznymi, dla których konieczne jest zmierzenie tych wielkości. Pomiar wielkości fizycznej to czynność wykonywana za pomocą przyrządów pomiarowych w celu znalezienia wartości wielkości fizycznej w przyjętych jednostkach. Jednostki wielkości fizycznych można wybrać dowolnie, ale wtedy pojawią się trudności w ich porównywaniu. Dlatego wskazane jest wprowadzenie systemu jednostek, który obejmuje jednostki wszystkich wielkości fizycznych i pozwala na operowanie nimi.
    Aby skonstruować system jednostek, jednostki są arbitralnie wybierane dla kilku niezależnych wielkości fizycznych. Jednostki te nazywane są podstawowymi. Pozostałe wielkości i ich jednostki wywodzą się z praw łączących te wielkości z głównymi. Nazywane są pochodnymi.

    W ZSRR według Państwowy standard(GOST 8.417 - 81), obowiązkowy jest system międzynarodowy (SI), który jest zbudowany na siedmiu podstawowych jednostkach - metrach, kilogramach, sekundach, amperach, kelwinach, molach, kandelach - i dwóch dodatkowych - radianach i steradianach.
    Metr (m) - długość drogi przebytej przez światło w próżni przez 1/299 792 458 s.
    Kilogram (kg) to masa równa masie międzynarodowego prototypu kilograma (cylindra platynowo-irydowego przechowywanego w Międzynarodowym Biurze Miar w Sevres pod Paryżem).
    Drugi (s) - czas równy 9 192 631 770 okresom promieniowania odpowiadającym przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu-133.
    Amper (A) - siła stałego prądu, która przechodząc przez dwa równoległe przewody prostoliniowe o nieskończonej długości i znikomym przekroju, znajdujące się w próżni w odległości 1 m od siebie, wytwarza siłę między tymi przewodami równy 2 10-7 N na każdy metr długości.
    Kelvin (K) - 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody.
    Mol (mol) - ilość substancji w układzie zawierającym to samo elementy konstrukcyjne ile atomów zawiera nuklid |2C o masie 0,012 kg.
    Candela (cd) - światłość w danym kierunku źródła emitującego promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540-1012 Hz, którego światłość w tym kierunku wynosi 1/683 W/sr.
    Radian (rad) — kąt między dwoma promieniami okręgu, którego długość łuku jest równa promieniowi.
    Steradian (cf) - kąt bryłowy z wierzchołkiem w środku kuli, wycinający na powierzchni kuli obszar równy powierzchni kwadratu o boku równym promieniowi kuli.
    Aby ustalić jednostki pochodne, stosuje się prawa fizyczne, które łączą je z jednostkami podstawowymi. Na przykład ze wzoru na mundur ruch prosty v = s / t (s - przebyta odległość, i - czas) wyprowadzona jednostka prędkości jest równa 1 m / s.
    Wymiarem wielkości fizycznej jest jej wyrażenie w jednostkach podstawowych. Wychodząc na przykład z drugiego prawa Newtona otrzymujemy, że wymiar siły
    gdzie M jest wymiarem masy; L - wymiar długości; T to wymiar czasu.
    Wymiary obu części równości fizycznych muszą być takie same, ponieważ prawa fizyczne nie mogą zależeć od wyboru jednostek wielkości fizycznych.
    Na tej podstawie można sprawdzić poprawność otrzymanych wzorów fizycznych (na przykład przy rozwiązywaniu problemów), a także ustalić wymiary wielkości fizycznych.

    Fizyczne podstawy mechaniki
    Mechanika jest częścią fizyki, która bada prawa ruchu mechanicznego i przyczyny, które powodują lub zmieniają ten ruch. Ruch mechaniczny zmienia się w czasie? wzajemne usposobienie korpusy lub ich części.
    Rozwój mechaniki jako nauki rozpoczyna się w III wieku. pne Pne, kiedy starożytny grecki naukowiec Archimedes (287 - 212 pne) sformułował prawo równowagi dźwigni i prawa równowagi ciał pływających. Podstawowe prawa mechaniki zostały ustanowione przez włoskiego fizyka i astronoma G. Galilei (1564-1642), a ostatecznie sformułowane przez angielskiego naukowca I. Newtona (1643-1727).
    Galileo - Mechanika Newtona nazywana jest mechaniką klasyczną. Bada prawa ruchu ciał makroskopowych, których prędkości są małe w porównaniu z prędkością światła w próżni. Prawa ruchu ciał makroskopowych o prędkościach porównywalnych z prędkością c są badane przez mechanikę relatywistyczną opartą na specjalnej teorii względności sformułowanej przez A. Einsteina (1879 - 1955). Do opisu ruchu ciał mikroskopijnych (pojedynczych atomów i cząstek elementarnych) nie można zastosować praw mechaniki klasycznej - zastępują je prawa mechaniki kwantowej.
    W pierwszej części naszego kursu zajmiemy się mechaniką Galileusza - Newtona, czyli rozważymy ruch ciał makroskopowych o prędkościach znacznie mniejszych niż prędkość c. W mechanice klasycznej powszechnie akceptowana jest koncepcja przestrzeni i czasu, opracowana przez I. Newtona i zdominowana w naukach przyrodniczych w XVII-XIX wieku. Mechanika Galileusza - Newtona uważa przestrzeń i czas za obiektywne formy istnienia materii, ale w izolacji od siebie i od ruchu ciał materialnych, co odpowiadało poziomowi wiedzy tamtego czasu.
    Ponieważ opis mechaniczny jest wizualny i znajomy, a przy jego pomocy można wyjaśnić wiele zjawisk fizycznych w XIX wieku. niektórzy fizycy zaczęli redukować wszystkie zjawiska do zjawisk mechanicznych. Ten punkt widzenia był zgodny z filozoficznym materializmem mechanistycznym. Dalszy rozwój fizyki pokazał jednak, że wielu zjawisk fizycznych nie da się sprowadzić do najprostszej formy ruchu — mechanicznej. Materializm mechanistyczny musiał ustąpić miejsca materializmowi dialektycznemu, który uważa więcej poglądy ogólne ruch materii i uwzględnienie całej różnorodności świata rzeczywistego.
    Mechanika podzielona jest na trzy działy: 1) kinematyka; 2) dynamika; 3) statyka.
    Kinematyka bada ruch ciał bez uwzględniania przyczyn, które powodują ten ruch.
    Dynamika bada prawa ruchu ciał i przyczyny, które powodują lub zmieniają ten ruch.
    Statyka bada prawa równowagi układu ciał. Jeśli znane są prawa ruchu ciał, to z nich można również ustalić prawa równowagi. Dlatego fizyka nie rozpatruje praw statyki w oderwaniu od praw dynamiki.

    Wydanie 11, skasowane. - M .: 2006.- 560 s.

    Podręcznik (wydanie 9, poprawione i powiększone, 2004) składa się z siedmiu części, które określają fizyczne podstawy mechaniki, fizyki molekularnej i termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu, optyki, fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych, fizyki jądra atomowego i cząstki elementarne. Kwestia łączenia drgań mechanicznych i elektromagnetycznych została racjonalnie rozwiązana. Ustalono logiczną ciągłość i związek między fizyką klasyczną a nowoczesną. Podane są pytania kontrolne i zadania do samodzielnego rozwiązania.

    Dla studentów kierunków inżynieryjno-technicznych uczelni wyższych.

    Format: pdf / zip (11- wyd., 2006, 560.)

    Rozmiar: 6 Mb

    Pobierać:

    RGhost

    1. Fizyczne podstawy mechaniki.
    Rozdział 1. Elementy kinematyki

    § 1. Modele w mechanice. System odniesienia. Trajektoria, długość drogi, wektor przemieszczenia

    § 2. Prędkość

    § 3. Przyspieszenie i jego elementy

    § 4. Prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe

    Zadania

    Rozdział 2. Dynamika punktu materialnego i ruch postępowy ciała sztywnego Siła

    § 6. Drugie prawo Newtona

    § 7. Trzecie prawo Newtona

    § 8. Siły tarcia

    § 9. Prawo zachowania pędu. Środek masy

    § 10. Równanie ruchu ciała o zmiennej masie

    Zadania

    Rozdział 3. Praca i energia

    § 11. Energia, praca, moc

    § 12. Energie kinetyczne i potencjalne

    § 13. Prawo zachowania energii

    § 14. Graficzna reprezentacja energii

    § 15. Wpływ ciał absolutnie elastycznych i niesprężystych

    Zadania

    Rozdział 4. Mechanika nadwozi sztywnych

    § 16. Moment bezwładności

    § 17. Kinetyczna energia rotacji

    § 18. Moment mocy. Równanie dynamiki ruchu obrotowego ciała sztywnego.

    § 19. Moment impulsu i prawo jego zachowania”
    § 20. Wolne siekiery. Żyroskop
    § 21. Odkształcenia bryły sztywnej
    Zadania

    Rozdział 5. Grawitacja. Elementy teorii pola
    § 22. Prawa Keplera. Prawo powszechnego ciążenia
    § 23. Grawitacja i waga. Nieważkość .. 48 y 24. Pole grawitacyjne i jego natężenie
    § 25. Praca w polu grawitacyjnym. Potencjał pola grawitacyjnego
    § 26. Prędkości kosmiczne

    § 27. Nieinercyjne układy odniesienia. Siły bezwładności
    Zadania

    Rozdział 6. Elementy mechaniki płynów
    § 28. Ciśnienie w cieczy i gazie
    § 29. Równanie ciągłości
    § 30. Równanie Bernoulla i konsekwencje z niego
    § 31. Lepkość (tarcie wewnętrzne). Reżimy przepływu laminarnego i turbulentnego
    § 32. Metody określania lepkości
    § 33. Ruch ciał w cieczach i gazach

    Zadania
    Rozdział 7. Elementy szczególnej (szczególnej) teorii względności
    § 35. Postulaty szczególnej (szczególnej) teorii względności”
    § 36. Przekształcenia Lorentza
    § 37. Konsekwencje przekształceń Lorentza
    Sekcja 38. Odstęp między wydarzeniami
    § 39. Podstawowe prawo relatywistycznej dynamiki punktu materialnego”
    § 40. Prawo stosunku masy i energii
    Zadania

    2. Podstawy fizyki molekularnej i termodynamiki
    Rozdział 8. Molekularno-kinetyczna teoria gazów doskonałych
    § 41. Metody badawcze. Doświadczone prawa gazu doskonałego
    § 42. Równanie Clapeyrona - Mendelejewa
    § 43. Podstawowe równanie teorii molekularno-kinetycznej gazów doskonałych
    § 44. Prawo Maxwella dotyczące rozkładu cząsteczek gazu doskonałego według prędkości i energii ruchu termicznego
    § 45. Formuła barometryczna. Dystrybucja Boltzmanna
    § 46. Średnia liczba zderzeń i średnia średnia droga swobodna cząsteczek
    § 47. Eksperymentalne uzasadnienie teorii kinetyki molekularnej
    § 48. Zjawiska transportu w układach termodynamicznie nierównowagowych
    § 49. Próżnia i sposoby jej uzyskiwania. Właściwości gazów ultrarozrzedzonych
    Zadania

    Rozdział 9. Podstawy termodynamiki.
    § 50. Liczba stopni swobody cząsteczki. Prawo równomiernego rozkładu energii w stopniach swobody cząsteczek
    § 51. Pierwsza zasada termodynamiki
    § 52. Praca gazu przy zmianie jego objętości
    § 53. Pojemność cieplna
    § 54. Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów
    § 55. Proces adiabatyczny. Proces politropowy
    § 57. Entropia, jej interpretacja statystyczna i związek z prawdopodobieństwem termodynamicznym
    § 58. Druga zasada termodynamiki
    § 59. Silniki cieplne i maszyny chłodnicze Cykl Carnota i jego wydajność dla gazu doskonałego
    Zadania
    Rozdział 10. Rzeczywiste gazy, ciecze i ciała stałe
    § 61. Równanie Van der Waalsa
    § 62. Izotermy Van der Waalsa i ich analiza
    § 63. Energia wewnętrzna gazu rzeczywistego
    § 64. Efekt Joule'a-Thomsona
    Sekcja 65. Skraplanie gazów
    § 66. Właściwości płynów. Napięcie powierzchniowe
    Sekcja 67. Zwilżanie
    § 68. Ciśnienie pod zakrzywioną powierzchnią cieczy
    § 69. Zjawiska kapilarne
    § 70. Ciała stałe. Mono- i polikryształy
    § 71. Rodzaje ciał krystalicznych
    § 72. Wady kryształów
    § 75. Przemiany fazowe pierwszego i drugiego rodzaju
    § 76. Schemat stanu. Potrójny punkt
    Zadania

    3. Elektryczność i magnetyzm
    Rozdział 11. Elektrostatyka
    § 77. Prawo zachowania ładunku elektrycznego
    Sekcja 78. Prawo Coulomba
    § 79. Pole elektrostatyczne. Siła pola elektrostatycznego
    § 80. Zasada superpozycji pól elektrostatycznych. Pole dipolowe
    § 81. Twierdzenie Gaussa dla pola elektrostatycznego w próżni
    § 82. Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania niektórych pól elektrostatycznych w próżni
    § 83. Obieg wektora natężenia pola elektrostatycznego
    § 84. Potencjał pola elektrostatycznego
    § 85. Napięcie jako gradient potencjału. Powierzchnie ekwipotencjalne
    § 86. Obliczanie różnicy potencjałów od natężenia pola
    § 87. Rodzaje dielektryków. Polaryzacja dielektryczna
    § 88. Polaryzacja. Natężenie pola w dielektryku
    § 89. Mieszanie elektryczne. Twierdzenie Gaussa dla pola elektrostatycznego w dielektryku
    § 90. Warunki na styku dwóch mediów dielektrycznych
    § 91. Ferroelektryki
    § 92. Przewodniki w polu elektrostatycznym
    § 93. Pojemność elektryczna izolowanego przewodu
    § 94. Kondensatory
    § 95. Energia układu ładunków, przewodnika samotnego i kondensatora. Energia pola elektrostatycznego
    Zadania
    Rozdział 12. Stały prąd elektryczny
    § 96. Prąd elektryczny, siła i gęstość prądu
    Artykuł 97. Siły zewnętrzne. Siła elektromotoryczna i napięcie
    § 98. Prawo Ohma. Rezystancja przewodu

    Sekcja 99 praca i moc Prawo Joule'a-Lenza
    § 100. Prawo Ohma dla niejednorodnego odcinka łańcucha
    § 101. Zasady Kirchhoffa dla rozgałęzionych łańcuchów
    Zadania
    Rozdział 13. Prądy elektryczne w metalach, próżni i gazach
    § 104. Funkcja pracy elektronów z metalu
    § 105. Zjawiska emisji i ich zastosowanie
    § 106. Jonizacja gazów. Niesamodzielne wyładowanie gazowe
    § 107. Niezależny zrzut gazu i jego rodzaje
    § 108. Plazma i jej właściwości
    Zadania

    Rozdział 14. Pole magnetyczne.
    § 109. Pole magnetyczne i jego charakterystyka
    § 110. Prawo Bio - Savart - Laplace i jego zastosowanie do obliczania pola magnetycznego
    Sekcja 111. Prawo Ampera. Oddziaływanie prądów równoległych
    § 112. Stała magnetyczna. Jednostki indukcji magnetycznej i natężenia pola magnetycznego
    § 113. Pole magnetyczne poruszającego się ładunku
    § 114. Działanie pola magnetycznego na poruszający się ładunek
    § 115. Ruch naładowanych cząstek w polu magnetycznym
    § 117. Efekt Halla
    § 118. Obieg wektora B pola magnetycznego w próżni
    § 119. Pola magnetyczne solenoidu i toroidu
    § 121. Praca nad poruszaniem przewodnika i obwodu z prądem w polu magnetycznym
    Zadania

    Rozdział 15. Indukcja elektromagnetyczna
    § 122. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej (eksperymenty Faradaya
    § 123. Prawo Faradaya i jego wyprowadzenie z prawa zachowania energii
    § 125. Prądy wirowe (prądy Foucaulta
    § 126. Indukcyjność obwodu. Samoindukcja
    § 127. Prądy podczas otwierania i zamykania obwodu
    § 128. Wzajemna indukcja
    § 129. Transformatory
    §130. Energia pola magnetycznego
    domki
    Rozdział 16. Magnetyczne właściwości materii
    § 131. Momenty magnetyczne elektronów i atomów
    § 132. Dno i paramagnetyzm
    § 133. Magnetyzacja. Pole magnetyczne w materii
    § 134. Warunki na styku dwóch magnesów
    § 135. Ferromagnesy i ich właściwości

    § 136. Natura ferromagnetyzmu
    Zadania
    Rozdział 17. Podstawy teorii Maxwella dla elektromagnetycznego zera
    § 137. Pole elektryczne wirowe
    Sekcja 138. Prąd polaryzacji
    § 139. Równania Maxwella dla pola elektromagnetycznego

    4. Drgania i fale.
    Rozdział 18. Drgania mechaniczne i elektromagnetyczne
    § 140. Drgania harmoniczne i ich charakterystyka
    § 141. Mechaniczne drgania harmoniczne
    § 142. Oscylator harmoniczny. Wahadełka sprężynowe, fizyczne i matematyczne
    § 144. Dodanie oscylacji harmonicznych o tym samym kierunku i tej samej częstotliwości. Uderzenia
    § 145. Dodawanie wzajemnie prostopadłych drgań
    § 146. Równanie różniczkowe drgań swobodnych tłumionych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie. Samooscylacje
    § 147. Równanie różniczkowe drgań wymuszonych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie
    § 148. Amplituda i faza drgań wymuszonych (mechanicznych i elektromagnetycznych). Rezonans
    § 149. Prąd przemienny
    § 150. Rezonans naprężeń
    § 151. Rezonans prądów
    § 152. Moc alokowana w obwodzie prądu przemiennego
    Zadania

    Rozdział 19. Fale sprężyste.
    § 153. Procesy falowe. Fale podłużne i poprzeczne
    § 154. Równanie fali biegnącej. Prędkość fazowa. Równanie falowe

    § 155. Zasada superpozycji. Prędkość grupowa
    § 156. Zakłócenia fal
    § 157. Fale stojące
    § 158. Fale dźwiękowe
    § 159. Efekt Dopplera w akustyce
    Sekcja 160. Ultrasonografia i jej zastosowanie

    Zadania

    Rozdział 20. Fale elektromagnetyczne.
    § 161. Eksperymentalna produkcja fal elektromagnetycznych
    § 162. Równanie różniczkowe fali elektromagnetycznej

    § 163. Energia fal elektromagnetycznych. Impuls pola elektromagnetycznego

    § 164. Promieniowanie dipola. Zastosowanie fal elektromagnetycznych
    Zadania

    5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania.

    Rozdział 21. Elementy optyki geometrycznej i elektronicznej.
    § 165. Podstawowe prawa optyki. Pełne odbicie
    § 166. Cienkie soczewki. Obraz obiektów za pomocą soczewek
    § 167. Aberracje (błędy) układów optycznych
    § 168. Podstawowe wielkości fotometryczne i ich jednostki
    Zadania
    Rozdział 22. Interferencja światła
    § 170. Rozwój wyobrażeń o naturze światła
    § 171. Spójność i monochromatyczność fal świetlnych
    § 172. Interferencja światła
    § 173. Metody obserwacji interferencji światła
    § 174. Interferencja światła w cienkich warstwach
    § 175. Zastosowanie interferencji światła
    Rozdział 23. Dyfrakcja światła
    § 177. Sposób stosowania stref Fresnela. Prostoliniowa propagacja światła
    § 178. Dyfrakcja Fresnela na okrągłym otworze i dysku
    § 179. Dyfrakcja Fraunhofera na jednej szczelinie
    § 180. Dyfrakcja Fraunhofera na siatce dyfrakcyjnej
    § 181. Krata przestrzenna. Rozpraszanie światła
    § 182. Dyfrakcja na siatce przestrzennej. Wzór Wolfe'a - Braggs
    § 183. Rozdzielczość urządzeń optycznych
    § 184. Pojęcie holografii
    Zadania

    Rozdział 24. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią.
    § 185. Rozproszenie światła
    § 186. Elektroniczna teoria rozproszenia światła
    § 188. Efekt Dopplera
    § 189. Promieniowanie Wawiłow - Czerenkowa

    Zadania
    Rozdział 25. Polaryzacja światła
    § 190. Światło naturalne i spolaryzowane
    § 191. Polaryzacja światła podczas odbicia i załamania na granicy dwóch dielektryków
    § 192. Podwójne załamanie
    § 193. Pryzmaty polaryzacyjne i polaroidy
    § 194. Analiza światła spolaryzowanego

    § 195. Sztuczna anizotropia optyczna
    § 196. Obrót płaszczyzny polaryzacji

    Zadania

    Rozdział 26. Kwantowa natura promieniowania.
    § 197. Promieniowanie cieplne i jego charakterystyka.

    § 198. Prawo Kirchhoffa
    § 199. Prawa Stefana - Wysiedlenie Boltzmanna i Vin

    § 200. Formuły Rayleigha-Jeansa i Plancka.
    § 201. Pirometria optyczna. Termiczne źródła światła
    § 203. Równanie Einsteina dla zewnętrznego efektu fotoelektrycznego. Eksperymentalne potwierdzenie kwantowych właściwości światła
    § 204. Zastosowanie efektu fotoelektrycznego
    § 205. Masa i pęd fotonu. Lekki nacisk
    § 206. Efekt Comptona i jego elementarna teoria
    § 207. Jedność właściwości korpuskularnych i falowych promieniowania elektromagnetycznego
    Zadania

    6. Elementy fizyki kwantowej

    Rozdział 27. Teoria atomu wodoru według Bohra.

    § 208. Modele atomu Thomsona i Rutherforda
    § 209. Widmo liniowe atomu wodoru
    § 210. Postulaty Bohra
    § 211. Eksperymenty Franka w Hertz
    § 212. Widmo atomu wodoru według Bohra

    Zadania

    Rozdział 28. Elementy mechaniki kwantowej
    § 213. Dualizm korpuskularno-falowy własności materii
    § 214. Niektóre własności fal de Broglie
    § 215. Związek niepewności
    § 216. Funkcja falowa i jej znaczenie statystyczne
    § 217. Ogólne równanie Schrödingera. Równanie Schrödingera dla stanów stacjonarnych
    § 218. Zasada przyczynowości w mechanice kwantowej
    § 219. Ruch cząstki swobodnej
    § 222. Liniowy oscylator harmoniczny w mechanice kwantowej
    Zadania
    Rozdział 29. Elementy współczesnej fizyki atomów t molekuły
    § 223. Atom wodoru w mechanice kwantowej
    § 224. L-spalanie elektronu w atomie wodoru
    § 225. Spin elektronu. Zakręć liczbę kwantową
    § 226. Zasada nierozróżnialności cząstek identycznych. Fermiony i bozony
    Mendelejew
    § 229. Widma rentgenowskie
    § 231. Widma molekularne. Rozpraszanie światła Ramana
    § 232. Wchłanianie, emisja spontaniczna i stymulowana
    (lasery
    Zadania
    Rozdział 30. Elementy statystyki kwantowej
    § 234. Statystyka kwantowa. Przestrzeń fazowa. Funkcja dystrybucyjna
    § 235. Pojęcie statystyki kwantowej Bose - Einstein i Fermi - Dirac
    § 236. Zdegenerowany gaz elektronowy w metalach
    § 237. Pojęcie kwantowej teorii pojemności cieplnej. fonole
    § 238. Wnioski z kwantowej teorii przewodnictwa elektrycznego metali
    ! Efekt Josephsona
    Zadania
    Rozdział 31. Elementy fizyki ciała stałego
    § 240. Pojęcie pasmowej teorii brył
    § 241. Metale, dielektryki i półprzewodniki według teorii pasmowej
    § 242. Przewodnictwo własne półprzewodników
    § 243. Przewodnictwo domieszkowe półprzewodników
    § 244. Fotoprzewodnictwo półprzewodników
    § 245. Luminescencja ciał stałych
    § 246. Kontakt dwóch metali według teorii pasmowej
    § 247. Zjawiska termoelektryczne i ich zastosowanie
    § 248. Prostowanie na styku metal-półprzewodnik
    § 250. Diody i triody półprzewodnikowe (tranzystory
    Zadania

    7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

    Rozdział 32. Elementy fizyki jądra atomowego.

    § 252. Defekt masy i energia wiązania, jądro

    § 253. Wirowanie jądra i jego moment magnetyczny

    § 254. Siły jądrowe. Modele jądra

    § 255. Promieniowanie promieniotwórcze i jego rodzaje Zasady przemieszczania

    § 257. Prawa rozpadu

    § 259. Promieniowanie gamma i jego właściwości.

    § 260. Rezonansowa absorpcja promieniowania γ (efekt Mössbauera

    § 261. Metody obserwacji i rejestracji promieniowania radioaktywnego i cząstek”

    § 262. Reakcje jądrowe i ich główne typy

    § 263. Pozyton. /> - Rozpad. Przechwytywanie elektroniczne

    § 265. Reakcja rozszczepienia jądrowego
    § 266. Reakcja łańcuchowa rozszczepienia
    § 267. Pojęcie energetyki jądrowej
    § 268. Reakcja fuzji jąder atomowych. Problem kontrolowanych reakcji termojądrowych
    Zadania
    Rozdział 33. Elementy fizyki cząstek elementarnych
    § 269. Promieniowanie kosmiczne
    § 270. Miony i ich właściwości
    § 271. Mezony i ich właściwości
    § 272. Rodzaje oddziaływań cząstek elementarnych
    § 273. Cząstki i antycząstki
    § 274. Hiperony. Obcość i parzystość cząstek elementarnych
    § 275. Klasyfikacja cząstek elementarnych. Kwarki
    Zadania
    Podstawowe prawa i wzory
    1. Fizyczne podstawy mechaniki
    2. Podstawy fizyki molekularnej i termodynamiki
    4. Drgania i fale
    5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania
    6. Elementy fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych

    7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych
    Indeks tematyczny

    Wydanie 11, skasowane. - M .: 2006.- 560 s.

    Podręcznik (wydanie 9, poprawione i powiększone, 2004) składa się z siedmiu części, które określają fizyczne podstawy mechaniki, fizyki molekularnej i termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu, optyki, fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych, fizyki jądra atomowego i cząstki elementarne. Kwestia łączenia drgań mechanicznych i elektromagnetycznych została racjonalnie rozwiązana. Ustalono logiczną ciągłość i związek między fizyką klasyczną a nowoczesną. Podane są pytania kontrolne i zadania do samodzielnego rozwiązania.

    Dla studentów kierunków inżynieryjno-technicznych uczelni wyższych.

    Format: pdf / zip (11- wyd., 2006, 560.)

    Rozmiar: 6 Mb

    Pobierać:

    RGhost

    1. Fizyczne podstawy mechaniki.
    Rozdział 1. Elementy kinematyki

    § 1. Modele w mechanice. System odniesienia. Trajektoria, długość drogi, wektor przemieszczenia

    § 2. Prędkość

    § 3. Przyspieszenie i jego elementy

    § 4. Prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe

    Zadania

    Rozdział 2. Dynamika punktu materialnego i ruch postępowy ciała sztywnego Siła

    § 6. Drugie prawo Newtona

    § 7. Trzecie prawo Newtona

    § 8. Siły tarcia

    § 9. Prawo zachowania pędu. Środek masy

    § 10. Równanie ruchu ciała o zmiennej masie

    Zadania

    Rozdział 3. Praca i energia

    § 11. Energia, praca, moc

    § 12. Energie kinetyczne i potencjalne

    § 13. Prawo zachowania energii

    § 14. Graficzna reprezentacja energii

    § 15. Wpływ ciał absolutnie elastycznych i niesprężystych

    Zadania

    Rozdział 4. Mechanika nadwozi sztywnych

    § 16. Moment bezwładności

    § 17. Kinetyczna energia rotacji

    § 18. Moment mocy. Równanie dynamiki ruchu obrotowego ciała sztywnego.

    § 19. Moment impulsu i prawo jego zachowania”
    § 20. Wolne siekiery. Żyroskop
    § 21. Odkształcenia bryły sztywnej
    Zadania

    Rozdział 5. Grawitacja. Elementy teorii pola
    § 22. Prawa Keplera. Prawo powszechnego ciążenia
    § 23. Grawitacja i waga. Nieważkość .. 48 y 24. Pole grawitacyjne i jego natężenie
    § 25. Praca w polu grawitacyjnym. Potencjał pola grawitacyjnego
    § 26. Prędkości kosmiczne

    § 27. Nieinercyjne układy odniesienia. Siły bezwładności
    Zadania

    Rozdział 6. Elementy mechaniki płynów
    § 28. Ciśnienie w cieczy i gazie
    § 29. Równanie ciągłości
    § 30. Równanie Bernoulla i konsekwencje z niego
    § 31. Lepkość (tarcie wewnętrzne). Reżimy przepływu laminarnego i turbulentnego
    § 32. Metody określania lepkości
    § 33. Ruch ciał w cieczach i gazach

    Zadania
    Rozdział 7. Elementy szczególnej (szczególnej) teorii względności
    § 35. Postulaty szczególnej (szczególnej) teorii względności”
    § 36. Przekształcenia Lorentza
    § 37. Konsekwencje przekształceń Lorentza
    Sekcja 38. Odstęp między wydarzeniami
    § 39. Podstawowe prawo relatywistycznej dynamiki punktu materialnego”
    § 40. Prawo stosunku masy i energii
    Zadania

    2. Podstawy fizyki molekularnej i termodynamiki
    Rozdział 8. Molekularno-kinetyczna teoria gazów doskonałych
    § 41. Metody badawcze. Doświadczone prawa gazu doskonałego
    § 42. Równanie Clapeyrona - Mendelejewa
    § 43. Podstawowe równanie teorii molekularno-kinetycznej gazów doskonałych
    § 44. Prawo Maxwella dotyczące rozkładu cząsteczek gazu doskonałego według prędkości i energii ruchu termicznego
    § 45. Formuła barometryczna. Dystrybucja Boltzmanna
    § 46. Średnia liczba zderzeń i średnia średnia droga swobodna cząsteczek
    § 47. Eksperymentalne uzasadnienie teorii kinetyki molekularnej
    § 48. Zjawiska transportu w układach termodynamicznie nierównowagowych
    § 49. Próżnia i sposoby jej uzyskiwania. Właściwości gazów ultrarozrzedzonych
    Zadania

    Rozdział 9. Podstawy termodynamiki.
    § 50. Liczba stopni swobody cząsteczki. Prawo równomiernego rozkładu energii w stopniach swobody cząsteczek
    § 51. Pierwsza zasada termodynamiki
    § 52. Praca gazu przy zmianie jego objętości
    § 53. Pojemność cieplna
    § 54. Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów
    § 55. Proces adiabatyczny. Proces politropowy
    § 57. Entropia, jej interpretacja statystyczna i związek z prawdopodobieństwem termodynamicznym
    § 58. Druga zasada termodynamiki
    § 59. Silniki cieplne i maszyny chłodnicze Cykl Carnota i jego wydajność dla gazu doskonałego
    Zadania
    Rozdział 10. Rzeczywiste gazy, ciecze i ciała stałe
    § 61. Równanie Van der Waalsa
    § 62. Izotermy Van der Waalsa i ich analiza
    § 63. Energia wewnętrzna gazu rzeczywistego
    § 64. Efekt Joule'a-Thomsona
    Sekcja 65. Skraplanie gazów
    § 66. Właściwości płynów. Napięcie powierzchniowe
    Sekcja 67. Zwilżanie
    § 68. Ciśnienie pod zakrzywioną powierzchnią cieczy
    § 69. Zjawiska kapilarne
    § 70. Ciała stałe. Mono- i polikryształy
    § 71. Rodzaje ciał krystalicznych
    § 72. Wady kryształów
    § 75. Przemiany fazowe pierwszego i drugiego rodzaju
    § 76. Schemat stanu. Potrójny punkt
    Zadania

    3. Elektryczność i magnetyzm
    Rozdział 11. Elektrostatyka
    § 77. Prawo zachowania ładunku elektrycznego
    Sekcja 78. Prawo Coulomba
    § 79. Pole elektrostatyczne. Siła pola elektrostatycznego
    § 80. Zasada superpozycji pól elektrostatycznych. Pole dipolowe
    § 81. Twierdzenie Gaussa dla pola elektrostatycznego w próżni
    § 82. Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania niektórych pól elektrostatycznych w próżni
    § 83. Obieg wektora natężenia pola elektrostatycznego
    § 84. Potencjał pola elektrostatycznego
    § 85. Napięcie jako gradient potencjału. Powierzchnie ekwipotencjalne
    § 86. Obliczanie różnicy potencjałów od natężenia pola
    § 87. Rodzaje dielektryków. Polaryzacja dielektryczna
    § 88. Polaryzacja. Natężenie pola w dielektryku
    § 89. Mieszanie elektryczne. Twierdzenie Gaussa dla pola elektrostatycznego w dielektryku
    § 90. Warunki na styku dwóch mediów dielektrycznych
    § 91. Ferroelektryki
    § 92. Przewodniki w polu elektrostatycznym
    § 93. Pojemność elektryczna izolowanego przewodu
    § 94. Kondensatory
    § 95. Energia układu ładunków, przewodnika samotnego i kondensatora. Energia pola elektrostatycznego
    Zadania
    Rozdział 12. Stały prąd elektryczny
    § 96. Prąd elektryczny, siła i gęstość prądu
    Artykuł 97. Siły zewnętrzne. Siła elektromotoryczna i napięcie
    § 98. Prawo Ohma. Rezystancja przewodu

    Sekcja 99 praca i moc Prawo Joule'a-Lenza
    § 100. Prawo Ohma dla niejednorodnego odcinka łańcucha
    § 101. Zasady Kirchhoffa dla rozgałęzionych łańcuchów
    Zadania
    Rozdział 13. Prądy elektryczne w metalach, próżni i gazach
    § 104. Funkcja pracy elektronów z metalu
    § 105. Zjawiska emisji i ich zastosowanie
    § 106. Jonizacja gazów. Niesamodzielne wyładowanie gazowe
    § 107. Niezależny zrzut gazu i jego rodzaje
    § 108. Plazma i jej właściwości
    Zadania

    Rozdział 14. Pole magnetyczne.
    § 109. Pole magnetyczne i jego charakterystyka
    § 110. Prawo Bio - Savart - Laplace i jego zastosowanie do obliczania pola magnetycznego
    Sekcja 111. Prawo Ampera. Oddziaływanie prądów równoległych
    § 112. Stała magnetyczna. Jednostki indukcji magnetycznej i natężenia pola magnetycznego
    § 113. Pole magnetyczne poruszającego się ładunku
    § 114. Działanie pola magnetycznego na poruszający się ładunek
    § 115. Ruch naładowanych cząstek w polu magnetycznym
    § 117. Efekt Halla
    § 118. Obieg wektora B pola magnetycznego w próżni
    § 119. Pola magnetyczne solenoidu i toroidu
    § 121. Praca nad poruszaniem przewodnika i obwodu z prądem w polu magnetycznym
    Zadania

    Rozdział 15. Indukcja elektromagnetyczna
    § 122. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej (eksperymenty Faradaya
    § 123. Prawo Faradaya i jego wyprowadzenie z prawa zachowania energii
    § 125. Prądy wirowe (prądy Foucaulta
    § 126. Indukcyjność obwodu. Samoindukcja
    § 127. Prądy podczas otwierania i zamykania obwodu
    § 128. Wzajemna indukcja
    § 129. Transformatory
    §130. Energia pola magnetycznego
    domki
    Rozdział 16. Magnetyczne właściwości materii
    § 131. Momenty magnetyczne elektronów i atomów
    § 132. Dno i paramagnetyzm
    § 133. Magnetyzacja. Pole magnetyczne w materii
    § 134. Warunki na styku dwóch magnesów
    § 135. Ferromagnesy i ich właściwości

    § 136. Natura ferromagnetyzmu
    Zadania
    Rozdział 17. Podstawy teorii Maxwella dla elektromagnetycznego zera
    § 137. Pole elektryczne wirowe
    Sekcja 138. Prąd polaryzacji
    § 139. Równania Maxwella dla pola elektromagnetycznego

    4. Drgania i fale.
    Rozdział 18. Drgania mechaniczne i elektromagnetyczne
    § 140. Drgania harmoniczne i ich charakterystyka
    § 141. Mechaniczne drgania harmoniczne
    § 142. Oscylator harmoniczny. Wahadełka sprężynowe, fizyczne i matematyczne
    § 144. Dodanie oscylacji harmonicznych o tym samym kierunku i tej samej częstotliwości. Uderzenia
    § 145. Dodawanie wzajemnie prostopadłych drgań
    § 146. Równanie różniczkowe drgań swobodnych tłumionych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie. Samooscylacje
    § 147. Równanie różniczkowe drgań wymuszonych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie
    § 148. Amplituda i faza drgań wymuszonych (mechanicznych i elektromagnetycznych). Rezonans
    § 149. Prąd przemienny
    § 150. Rezonans naprężeń
    § 151. Rezonans prądów
    § 152. Moc alokowana w obwodzie prądu przemiennego
    Zadania

    Rozdział 19. Fale sprężyste.
    § 153. Procesy falowe. Fale podłużne i poprzeczne
    § 154. Równanie fali biegnącej. Prędkość fazowa. Równanie falowe

    § 155. Zasada superpozycji. Prędkość grupowa
    § 156. Zakłócenia fal
    § 157. Fale stojące
    § 158. Fale dźwiękowe
    § 159. Efekt Dopplera w akustyce
    Sekcja 160. Ultrasonografia i jej zastosowanie

    Zadania

    Rozdział 20. Fale elektromagnetyczne.
    § 161. Eksperymentalna produkcja fal elektromagnetycznych
    § 162. Równanie różniczkowe fali elektromagnetycznej

    § 163. Energia fal elektromagnetycznych. Impuls pola elektromagnetycznego

    § 164. Promieniowanie dipola. Zastosowanie fal elektromagnetycznych
    Zadania

    5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania.

    Rozdział 21. Elementy optyki geometrycznej i elektronicznej.
    § 165. Podstawowe prawa optyki. Pełne odbicie
    § 166. Cienkie soczewki. Obraz obiektów za pomocą soczewek
    § 167. Aberracje (błędy) układów optycznych
    § 168. Podstawowe wielkości fotometryczne i ich jednostki
    Zadania
    Rozdział 22. Interferencja światła
    § 170. Rozwój wyobrażeń o naturze światła
    § 171. Spójność i monochromatyczność fal świetlnych
    § 172. Interferencja światła
    § 173. Metody obserwacji interferencji światła
    § 174. Interferencja światła w cienkich warstwach
    § 175. Zastosowanie interferencji światła
    Rozdział 23. Dyfrakcja światła
    § 177. Sposób stosowania stref Fresnela. Prostoliniowa propagacja światła
    § 178. Dyfrakcja Fresnela na okrągłym otworze i dysku
    § 179. Dyfrakcja Fraunhofera na jednej szczelinie
    § 180. Dyfrakcja Fraunhofera na siatce dyfrakcyjnej
    § 181. Krata przestrzenna. Rozpraszanie światła
    § 182. Dyfrakcja na siatce przestrzennej. Wzór Wolfe'a - Braggs
    § 183. Rozdzielczość urządzeń optycznych
    § 184. Pojęcie holografii
    Zadania

    Rozdział 24. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią.
    § 185. Rozproszenie światła
    § 186. Elektroniczna teoria rozproszenia światła
    § 188. Efekt Dopplera
    § 189. Promieniowanie Wawiłow - Czerenkowa

    Zadania
    Rozdział 25. Polaryzacja światła
    § 190. Światło naturalne i spolaryzowane
    § 191. Polaryzacja światła podczas odbicia i załamania na granicy dwóch dielektryków
    § 192. Podwójne załamanie
    § 193. Pryzmaty polaryzacyjne i polaroidy
    § 194. Analiza światła spolaryzowanego

    § 195. Sztuczna anizotropia optyczna
    § 196. Obrót płaszczyzny polaryzacji

    Zadania

    Rozdział 26. Kwantowa natura promieniowania.
    § 197. Promieniowanie cieplne i jego charakterystyka.

    § 198. Prawo Kirchhoffa
    § 199. Prawa Stefana - Wysiedlenie Boltzmanna i Vin

    § 200. Formuły Rayleigha-Jeansa i Plancka.
    § 201. Pirometria optyczna. Termiczne źródła światła
    § 203. Równanie Einsteina dla zewnętrznego efektu fotoelektrycznego. Eksperymentalne potwierdzenie kwantowych właściwości światła
    § 204. Zastosowanie efektu fotoelektrycznego
    § 205. Masa i pęd fotonu. Lekki nacisk
    § 206. Efekt Comptona i jego elementarna teoria
    § 207. Jedność właściwości korpuskularnych i falowych promieniowania elektromagnetycznego
    Zadania

    6. Elementy fizyki kwantowej

    Rozdział 27. Teoria atomu wodoru według Bohra.

    § 208. Modele atomu Thomsona i Rutherforda
    § 209. Widmo liniowe atomu wodoru
    § 210. Postulaty Bohra
    § 211. Eksperymenty Franka w Hertz
    § 212. Widmo atomu wodoru według Bohra

    Zadania

    Rozdział 28. Elementy mechaniki kwantowej
    § 213. Dualizm korpuskularno-falowy własności materii
    § 214. Niektóre własności fal de Broglie
    § 215. Związek niepewności
    § 216. Funkcja falowa i jej znaczenie statystyczne
    § 217. Ogólne równanie Schrödingera. Równanie Schrödingera dla stanów stacjonarnych
    § 218. Zasada przyczynowości w mechanice kwantowej
    § 219. Ruch cząstki swobodnej
    § 222. Liniowy oscylator harmoniczny w mechanice kwantowej
    Zadania
    Rozdział 29. Elementy współczesnej fizyki atomów t molekuły
    § 223. Atom wodoru w mechanice kwantowej
    § 224. L-spalanie elektronu w atomie wodoru
    § 225. Spin elektronu. Zakręć liczbę kwantową
    § 226. Zasada nierozróżnialności cząstek identycznych. Fermiony i bozony
    Mendelejew
    § 229. Widma rentgenowskie
    § 231. Widma molekularne. Rozpraszanie światła Ramana
    § 232. Wchłanianie, emisja spontaniczna i stymulowana
    (lasery
    Zadania
    Rozdział 30. Elementy statystyki kwantowej
    § 234. Statystyka kwantowa. Przestrzeń fazowa. Funkcja dystrybucyjna
    § 235. Pojęcie statystyki kwantowej Bose - Einstein i Fermi - Dirac
    § 236. Zdegenerowany gaz elektronowy w metalach
    § 237. Pojęcie kwantowej teorii pojemności cieplnej. fonole
    § 238. Wnioski z kwantowej teorii przewodnictwa elektrycznego metali
    ! Efekt Josephsona
    Zadania
    Rozdział 31. Elementy fizyki ciała stałego
    § 240. Pojęcie pasmowej teorii brył
    § 241. Metale, dielektryki i półprzewodniki według teorii pasmowej
    § 242. Przewodnictwo własne półprzewodników
    § 243. Przewodnictwo domieszkowe półprzewodników
    § 244. Fotoprzewodnictwo półprzewodników
    § 245. Luminescencja ciał stałych
    § 246. Kontakt dwóch metali według teorii pasmowej
    § 247. Zjawiska termoelektryczne i ich zastosowanie
    § 248. Prostowanie na styku metal-półprzewodnik
    § 250. Diody i triody półprzewodnikowe (tranzystory
    Zadania

    7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

    Rozdział 32. Elementy fizyki jądra atomowego.

    § 252. Defekt masy i energia wiązania, jądro

    § 253. Wirowanie jądra i jego moment magnetyczny

    § 254. Siły jądrowe. Modele jądra

    § 255. Promieniowanie promieniotwórcze i jego rodzaje Zasady przemieszczania

    § 257. Prawa rozpadu

    § 259. Promieniowanie gamma i jego właściwości.

    § 260. Rezonansowa absorpcja promieniowania γ (efekt Mössbauera

    § 261. Metody obserwacji i rejestracji promieniowania radioaktywnego i cząstek”

    § 262. Reakcje jądrowe i ich główne typy

    § 263. Pozyton. /> - Rozpad. Przechwytywanie elektroniczne

    § 265. Reakcja rozszczepienia jądrowego
    § 266. Reakcja łańcuchowa rozszczepienia
    § 267. Pojęcie energetyki jądrowej
    § 268. Reakcja fuzji jąder atomowych. Problem kontrolowanych reakcji termojądrowych
    Zadania
    Rozdział 33. Elementy fizyki cząstek elementarnych
    § 269. Promieniowanie kosmiczne
    § 270. Miony i ich właściwości
    § 271. Mezony i ich właściwości
    § 272. Rodzaje oddziaływań cząstek elementarnych
    § 273. Cząstki i antycząstki
    § 274. Hiperony. Obcość i parzystość cząstek elementarnych
    § 275. Klasyfikacja cząstek elementarnych. Kwarki
    Zadania
    Podstawowe prawa i wzory
    1. Fizyczne podstawy mechaniki
    2. Podstawy fizyki molekularnej i termodynamiki
    4. Drgania i fale
    5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania
    6. Elementy fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych

    7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych
    Indeks tematyczny