5. izd., ster. - M.: 2006.- 352 str.

U knjizi je sažeto i pristupačno prikazano gradivo iz svih cjelina programa kolegija "Fizika" - od mehanike do fizike atomske jezgre i elementarnih čestica. Za sveučilišne studente. Koristan je za ponavljanje pređenog gradiva i u pripremama za ispite na fakultetima, tehničkim školama, fakultetima, školama, pripremni odjeli i tečajeve.

Format: djvu/zip

Veličina: 7,45 Mb

Preuzimanje datoteka:

RGhost

SADRŽAJ
Predgovor 3
Uvod 4
Predmet fizika 4
Povezanost fizike s drugim znanostima 5
1. FIZIKALNI OSNOVI MEHANIKE 6
Mehanika i njena struktura 6
Poglavlje 1. Elementi kinematike 7
Modeli u mehanici. Kinematičke jednadžbe gibanja materijalna točka. Putanja, duljina puta, vektor pomaka. Ubrzati. Ubrzanje i njegove komponente. Kutna brzina. kutno ubrzanje.
Poglavlje 2. Dinamika materijalne točke i translatorno gibanje krutog tijela 14
Newtonov prvi zakon. Težina. Snaga. Drugi i treći Newtonov zakon. Zakon očuvanja količine gibanja. Zakon gibanja centra mase. Sile trenja.
Poglavlje 3. Rad i energija 19
Rad, energija, snaga. Kinetička i potencijalna energija. Odnos između konzervativne sile i potencijalne energije. Puna energija. Zakon održanja energije. Grafički prikaz energije. Apsolutno otporan udarac. Apsolutno neelastični udar
Poglavlje 4 Mehanika čvrstog tijela 26
Moment inercije. Steinerov teorem. Trenutak moći. Kinetička energija rotacije. Jednadžba dinamike rotacijskog gibanja krutog tijela. Kutni moment i zakon njegovog održanja. Deformacije krutog tijela. Hookeov zakon. Odnos između naprezanja i naprezanja.
5. poglavlje Elementi teorije polja 32
Zakon univerzalne gravitacije. Karakteristike gravitacijskog polja. Rad u gravitacijskom polju. Odnos između potencijala gravitacijskog polja i njegovog intenziteta. svemirske brzine. Sile inercije.
Poglavlje 6. Elementi mehanike fluida 36
Tlak u tekućini i plinu. Jednadžba kontinuiteta. Bernoullijeva jednadžba. Neke primjene Bernoullijeve jednadžbe. Viskoznost (unutarnje trenje). Režimi strujanja fluida.
Poglavlje 7. Elementi posebna teorija relativnost 41
Mehanički princip relativnosti. Galilejeve transformacije. SRT postulati. Lorentzove transformacije. Posljedice Lorentzovih transformacija (1). Posljedice Lorentzovih transformacija (2). Interval između događaja. Osnovni zakon relativističke dinamike. Energija u relativističkoj dinamici.
2. OSNOVE MOLEKULARNE FIZIKE I TERMODINAMIKE 48
Poglavlje 8 idealni plinovi 48
Grane fizike: molekularna fizika i termodinamika. Metoda proučavanja termodinamike. temperaturne ljestvice. Idealan plin. Zakoni Boyle-Marie-otga, Avogadro, Dalton. Gay-Lussacov zakon. Clapeyron-Mendeleev jednadžba. Osnovna jednadžba molekularno-kinetičke teorije. Maxwellov zakon raspodjele molekula idealni plin po brzini. barometarska formula. Boltzmannova distribucija. Srednji slobodni put molekula. Neki eksperimenti koji potvrđuju MKT. Fenomeni prijenosa (1). Fenomeni prijenosa (2).
Poglavlje 9. Osnove termodinamike 60
Unutarnja energija. Broj stupnjeva slobode. Zakon o ravnomjernoj raspodjeli energije po stupnjevima slobode molekula. Prvi zakon termodinamike. Rad koji plin izvrši pri promjeni volumena. Toplinski kapacitet (1). Toplinski kapacitet (2). Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese (1). Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese (2). adijabatski proces. Kružni proces (ciklus). Reverzibilni i ireverzibilni procesi. Entropija (1). Entropija (2). Drugi zakon termodinamike. Termički motor. Karnoov teorem. Rashladni stroj. Carnotov ciklus.
Poglavlje 10 Pravi plinovi, tekućine i krutine 76
Sile i potencijalna energija međumolekularnog međudjelovanja. Van der Waalsova jednadžba (jednadžba stanja realnih plinova). Van der Waalsove izoterme i njihova analiza (1). Van der Waalsove izoterme i njihova analiza (2). Unutarnja energija realnog plina. Tekućine i njihov opis. Površinska napetost tekućina. Vlaženje. kapilarne pojave. Čvrste tvari: kristalne i amorfne. Mono- i polikristali. Kristalografski znak kristala. Vrste kristala prema fizičkim svojstvima. Defekti u kristalima. Isparavanje, sublimacija, taljenje i kristalizacija. Fazni prijelazi. Dijagram stanja. Trostruka točka. Analiza eksperimentalnog dijagrama stanja.
3. ELEKTRICITET I ELEKTROMAGNETIZAM 94
Poglavlje 11 Elektrostatika 94
Električni naboj i njegova svojstva. Zakon očuvanja naboja. Coulombov zakon. Intenzitet elektrostatičkog polja. Linije jakosti elektrostatičkog polja. Tok vektora napetosti. Načelo superpozicije. dipolno polje. Gaussov teorem za elektrostatičko polje u vakuumu. Primjena Gaussovog teorema na proračun polja u vakuumu (1). Primjena Gaussovog teorema na proračun polja u vakuumu (2). Kruženje vektora intenziteta elektrostatskog polja. Potencijal elektrostatičkog polja. Potencijalna razlika. Načelo superpozicije. Odnos između napetosti i potencijala. ekvipotencijalne površine. Izračunavanje razlike potencijala iz jakosti polja. Vrste dielektrika. Polarizacija dielektrika. Polarizacija. Jakost polja u dielektriku. električni pomak. Gaussov teorem za polje u dielektriku. Uvjeti na granici između dvaju dielektričnih medija. Vodiči u elektrostatičkom polju. Električni kapacitet. ravni kondenzator. Spajanje kondenzatora na baterije. Energija sustava naboja i usamljenog vodiča. Energija nabijenog kondenzatora. Energija elektrostatičkog polja.
Poglavlje 12
Električna struja, jakost i gustoća struje. Snage treće strane. Elektromotorna sila (EMS). Napon. otpor vodiča. Ohmov zakon za homogenu dionicu u zatvorenom krugu. Rad i strujna snaga. Ohmov zakon za nehomogeni dio lanca (generalizirani Ohmov zakon (GEO)). Kirchhoffova pravila za razgranate lance.
Poglavlje 13. Električne struje u metalima, vakuumu i plinovima 124
Priroda nositelja struje u metalima. Klasična teorija električne vodljivosti metala (1). Klasična teorija električne vodljivosti metala (2). Rad izlaza elektrona iz metala. emisije emisije. Ionizacija plinova. Nesamoodrživo plinsko pražnjenje. Samostalno pražnjenje plina.
Poglavlje 14. Magnetsko polje 130
Opis magnetskog polja. Osnovne karakteristike magnetskog polja. Linije magnetske indukcije. Načelo superpozicije. Biot-Savart-Laplaceov zakon i njegova primjena. Amperov zakon. Međudjelovanje paralelnih struja. Magnetska konstanta. Cjeline B i H. Magnetsko polje pokretnog naboja. Djelovanje magnetskog polja na pokretni naboj. Kretanje nabijenih čestica u
magnetsko polje. Teorem o vektorskoj cirkulaciji B. Magnetska polja solenoida i toroida. Tok vektora magnetske indukcije. Gaussov teorem za polje B. Rad na gibanju vodiča i kruga kojim teče struja u magnetskom polju.
Poglavlje 15. Elektromagnetska indukcija 142
Faradayevi pokusi i posljedice iz njih. Faradayev zakon (zakon elektromagnetske indukcije). Lenzovo pravilo. EMF indukcije u nepomičnim vodičima. Rotacija okvira u magnetskom polju. Vrtložne struje. Induktivitet petlje. Samoindukcija. Struje pri otvaranju i zatvaranju kruga. Uzajamna indukcija. transformatori. Energija magnetskog polja.
Poglavlje 16. Magnetska svojstva tvari 150
Magnetski moment elektrona. Dia- i paramagneti. Magnetizacija. Magnetsko polje u tvari. Zakon o ukupnoj struji za magnetsko polje u tvari (teorem o kruženju vektora B). Teorem o kruženju vektora H. Uvjeti na granici između dva magneta. Feromagneti i njihova svojstva.
Poglavlje 17
Vrtložno električno polje. Prednaponska struja (1). Prednaponska struja (2). Maxwellove jednadžbe za elektromagnetsko polje.
4. OSCILACIJE I VALOVI 160
18. poglavlje elektromagnetske oscilacije 160
Vibracije: slobodne i harmonijske. Period i frekvencija oscilacija. Metoda vektora rotirajuće amplitude. Mehaničke harmonijske vibracije. Harmonijski oscilator. Klatna: opružna i matematička. Fizičko njihalo. Slobodne vibracije u idealiziranom oscilatornom krugu. Jednadžba elektromagnetskih oscilacija za idealiziranu konturu. Zbrajanje harmonijskih oscilacija istog smjera i iste frekvencije. otkucaji. Zbrajanje međusobno okomitih oscilacija. Slobodne prigušene oscilacije i njihova analiza. Slobodni prigušeni titraji opružnog njihala. Dekrement prigušenja. Slobodne prigušene oscilacije u električnom oscilatornom krugu. Faktor kvalitete oscilatornog sustava. Prisilne mehaničke vibracije. Prisilne elektromagnetske oscilacije. Naizmjenična struja. struje kroz otpornik. Izmjenična struja koja teče kroz induktor L. Izmjenična struja koja teče kroz kondenzator C. Krug izmjenične struje koji sadrži serijski spojene otpornik, induktor i kondenzator. Naponska rezonancija (serijska rezonancija). Rezonancija struja (paralelna rezonancija). Snaga dodijeljena u krugu izmjenične struje.
Poglavlje 19 Elastični valovi 181
valni proces. Uzdužni i poprečni valovi. Harmonijski val i njegov opis. Jednadžba putujućeg vala. fazna brzina. valna jednadžba. Načelo superpozicije. grupna brzina. Interferencija valova. Stojeći valovi. Zvučni valovi. Dopplerov efekt u akustici. Primanje elektromagnetskih valova. Skala elektromagnetskih valova. Diferencijalna jednadžba
Elektromagnetski valovi. Posljedice Maxwellove teorije. Vektor gustoće toka elektromagnetske energije (Umov-Poingingov vektor). Impuls elektromagnetskog polja.
5. OPTIKA. KVANTNA PRIRODA ZRAČENJA 194
Poglavlje 20. Elementi geometrijske optike 194
Osnovni zakoni optike. Potpuni odraz. Leće, tanke leće, njihove karakteristike. Formula tankih leća. Optička jakost leće. Konstrukcija slike u lećama. Aberacije (greške) optičkih sustava. Energetske veličine u fotometriji. Svjetlosne količine u fotometriji.
Poglavlje 21 Smetnje svjetla 202
Izvođenje zakona refleksije i loma svjetlosti na temelju valne teorije. Koherencija i monokromatičnost svjetlosnih valova. Smetnje svjetla. Neke metode za promatranje interferencije svjetlosti. Izračun interferencijskog uzorka iz dva izvora. Pruge jednakog nagiba (interferencija planparalelne ploče). Trake jednake debljine (smetnje od ploče promjenjive debljine). Newtonovi prstenovi. Neke primjene smetnji (1). Neke primjene smetnji (2).
Poglavlje 22 Difrakcija svjetlosti 212
Huygens-Fresnel princip. Metoda Fresnelove zone (1). Metoda Fresnelove zone (2). Fresnel difrakcija na kružnom otvoru i disku. Fraunhoferova difrakcija na prorezu (1). Fraunhoferova difrakcija na prorezu (2). Fraunhoferova difrakcija na difrakcijskoj rešetki. Difrakcija na prostornoj rešetki. Rayleighov kriterij. Rezolucija spektralnog uređaja.
Poglavlje 23. Interakcija elektromagnetskih valova s ​​materijom 221
disperzija svjetlosti. Razlike u difrakcijskom i prizmatičnom spektru. Normalna i anomalna disperzija. Elementarna elektronička teorija disperzije. Apsorpcija (upijanje) svjetlosti. Doppler efekt.
Poglavlje 24 Polarizacija svjetlosti 226
Prirodno i polarizirano svjetlo. Malusov zakon. Prolaz svjetlosti kroz dva polarizatora. Polarizacija svjetlosti pri refleksiji i lomu na granici dvaju dielektrika. Dvostruki lom. Pozitivni i negativni kristali. Polarizacijske prizme i polaroidi. Ploča četvrt vala. Analiza polarizirane svjetlosti. Umjetna optička anizotropija. Rotacija ravnine polarizacije.
Poglavlje 25. Kvantna priroda zračenja 236
toplinsko zračenje i njegove karakteristike. Kirchhoffovi zakoni, Stefan-Boltzmann, Wien. Rayleigh-Jeansove i Planckove formule. Dobivanje iz Planckove formule pojedinih zakona toplinskog zračenja. Temperature: zračenje, boja, svjetlina. Volt-amperska karakteristika fotoelektričnog efekta. Zakoni fotoelektričnog efekta. Einsteinova jednadžba. moment fotona. Lagani pritisak. Compton efekt. Jedinstvo korpuskularnih i valnih svojstava elektromagnetskog zračenja.
6. ELEMENTI KVANTNE FIZIKE ATOMA I ČRUTIH MOLEKULITA 246
Poglavlje 26 Bohrova teorija vodikovog atoma 246
Modeli atoma Thomsona i Rutherforda. Linearni spektar atoma vodika. Bohrovi postulati. Pokusi Franka i Hertza. Spektar atoma vodika prema Bohru.
Poglavlje 27. Elementi kvantne mehanike 251
Korpuskularno-valni dualizam svojstava materije. Neka svojstva de Broglie valova. Odnos nesigurnosti. Probabilistički pristup opisu mikročestica. Opis mikročestica pomoću valne funkcije. Načelo superpozicije. Opća Schrödingerova jednadžba. Schrödingerova jednadžba za stacionarna stanja. Gibanje slobodne čestice. Čestica u jednodimenzionalnoj pravokutnoj "potencijalnoj jami" s beskonačno visokim "stjenkama". Potencijalna barijera pravokutnog oblika. Prolaz čestice kroz potencijalnu barijeru. efekt tunela. Linearni harmonijski oscilator u kvantna mehanika.
Poglavlje 28. Elementi moderne fizike atoma i molekula 263
Atom sličan vodiku u kvantnoj mehanici. kvantni brojevi. Spektar atoma vodika. ls-stanje elektrona u atomu vodika. Spin elektrona. Spinski kvantni broj. Načelo nerazlikovanja identičnih čestica. Fermioni i bozoni. Paulijevo načelo. Raspodjela elektrona u atomu po stanjima. Kontinuirani (kočno zračenje) spektar X-zraka. Karakteristični rendgenski spektar. Moseleyev zakon. Molekule: kemijske veze, koncept energetskih razina. Molekularni spektri. Apsorpcija. Spontana i prisilna emisija. Aktivna okruženja. Vrste lasera. Princip rada lasera u čvrstom stanju. plinski laser. Svojstva laserskog zračenja.
Poglavlje 29. Elementi fizike čvrstog stanja 278
Teorija zona čvrste tvari. Metali, dielektrici i poluvodiči na teoriji zona. Vlastita vodljivost poluvodiča. Vodljivost elektroničkih primjesa (vodljivost n-tipa). Vodljivost donorske primjese (vodljivost p-tipa). Fotovodljivost poluvodiča. Luminescencija čvrstih tijela. Kontakt elektroničkih i rupičastih poluvodiča (pn spoj). Vodljivost p-spoj. poluvodičke diode. Poluvodičke triode (tranzistori).
7. ELEMENTI FIZIKE NUKLEARNIH I ELEMENTARNIH ČESTICA 289
30. poglavlje
Atomske jezgre i njihov opis. defekt mase. Energija vezanja jezgre. Spin jezgre i njezin magnetski moment. Nuklearna curenja. kernel modeli. Radioaktivno zračenje i njegove vrste. Zakon radioaktivnog raspada. Pravila pomaka. radioaktivne obitelji. a-Razlaganje. p-raspad. y-zračenje i njegova svojstva. Uređaji za registraciju radioaktivnog zračenja i čestica. scintilacijski brojač. Pulsna ionizacijska komora. brojač plinskog pražnjenja. brojač poluvodiča. Wilsonova komora. Difuzijske i mjehurićne komore. Nuklearne fotografske emulzije. Nuklearne reakcije i njihova klasifikacija. Pozitron. P + - Raspad. Parovi elektron-pozitron, njihova anihilacija. Elektronsko snimanje. Nuklearne reakcije pod djelovanjem neutrona. reakcija nuklearne fisije. Lančana reakcija fisije. Nuklearni reaktori. Reakcija fuzije atomskih jezgri.
31. poglavlje
Kozmičko zračenje. Mioni i njihova svojstva. Mezoni i njihova svojstva. Vrste međudjelovanja elementarnih čestica. Opis triju skupina elementarnih čestica. Čestice i antičestice. Neutrini i antineutrini, njihove vrste. Hiperoni. Čudnost i parnost elementarnih čestica. Karakteristike leptona i hadrona. Klasifikacija elementarnih čestica. Kvarkovi.
Periodni sustav elemenata D. I. Mendeljejeva 322
Osnovni zakoni i formule 324
Indeks 336

Uvod
Predmet fizike i njezin odnos s drugim znanostima
"Materija je filozofska kategorija za označavanje objektivne stvarnosti, koja ... se prikazuje našim osjetima, koji postoje neovisno o njima" (Lenjin V.I. Poli. sobr. soch. T. 18. P. 131).
Kretanje je sastavno svojstvo materije i oblik njezina postojanja. Kretanje u širem smislu riječi su sve vrste promjena materije - od jednostavnog pomicanja do najsloženijih procesa mišljenja. “Kretanje, promatrano u najopćenitijem smislu riječi, odnosno shvaćeno kao način postojanja materije, kao svojstvo svojstveno materiji, obuhvaća sve promjene i procese koji se događaju u Svemiru, u rasponu od jednostavnog kretanja do mišljenja” ( Engels F. Dijalektika prirode - K¦ Marx, F. Engels, op. 2. izdanje, svezak 20, str. 391).
Razne oblike gibanja materije proučavaju razne znanosti, pa tako i fizika. Predmet fizike, kao, uostalom, i svake znanosti, može se otkriti samo ako se detaljno predstavi. Teško je dati strogu definiciju predmeta fizike, jer su granice između fizike i niza srodnih disciplina proizvoljne. Na ovom stupnju razvoja nemoguće je zadržati definiciju fizike samo kao znanosti o prirodi.
Akademik A.F. Ioffe (1880. - 1960.; sovjetski fizičar) definirao je fiziku kao znanost koja proučava opća svojstva i zakone gibanja materije i polja. Danas je općeprihvaćeno da se sve interakcije odvijaju pomoću polja, kao što su gravitacijska, elektromagnetska polja, polja nuklearnih sila. Polje je, uz materiju, jedan od oblika postojanja materije. Neraskidiva veza između polja i materije, kao i razlika u njihovim svojstvima, razmatrat će se tijekom tečaja.
Fizika je znanost o najjednostavnijim, a ujedno i najopćenitijim oblicima gibanja materije i njihovim međusobnim preobrazbama. Oblici gibanja materije koje proučava fizika (mehanički, toplinski itd.) prisutni su u svim višim i složenijim oblicima gibanja materije (kemijski, biološki itd.). Stoga su oni, budući da su najjednostavniji, ujedno i najopćenitiji oblici gibanja materije. Viši i složeniji oblici gibanja materije predmet su proučavanja drugih znanosti (kemije, biologije i dr.).
Fizika je usko povezana s prirodnim znanostima. Kako je rekao akademik S. I. Vavilov (1891.-1955.; sovjetski fizičar i javni djelatnik), ta bliska veza između fizike i drugih grana prirodnih znanosti dovela je do toga da je fizika prerasla u astronomiju, geologiju, kemiju, biologiju i druge prirodne znanosti s najdublje korijene. Kao rezultat toga, pojavio se niz novih srodnih disciplina, kao što su astrofizika, geofizika, fizička kemija, biofizika itd.
Fizika je usko povezana s tehnologijom, a ta je veza dvosmjerna. Fizika je izrasla iz potreba tehnike (razvoj mehanike kod starih Grka, na primjer, bio je uzrokovan zahtjevima konstrukcije i vojne opreme to vrijeme), a tehnologija, pak, određuje smjer fizikalnih istraživanja (primjerice, svojedobno je zadatak stvaranja najekonomičnijih toplinskih motora uzrokovao brzi razvoj termodinamike). S druge strane, tehnička razina proizvodnje ovisi o razvoju fizike. Fizika je temelj za stvaranje novih grana tehnike (elektronička tehnika, nuklearna tehnologija i dr.).
Fizika je usko povezana s filozofijom. Tako velika otkrića u području fizike kao što su zakon očuvanja i transformacije energije, odnos nesigurnosti u atomskoj fizici, itd., bila su i jesu poprište oštre borbe između materijalizma i idealizma. Ispravni filozofski zaključci iz znanstvenih otkrića u području fizike uvijek su potvrđivali glavne odredbe dijalektičkog materijalizma, stoga proučavanje tih otkrića i njihova filozofska generalizacija igraju važnu ulogu u formiranju znanstvenog svjetonazora.
Brzi tempo razvoja fizike, njezine sve veće veze s tehnologijom ukazuju na dvostruku ulogu kolegija fizike u visokoškolskoj ustanovi, "s jedne strane, to je temeljna osnova za teorijsku obuku inženjera, bez koje njegov uspješno djelovanje nemoguće, s druge strane, to je formiranje dijalektičko-materijalističkog i znanstveno-ateističkog nazora.

Jedinice fizikalne veličine
Glavna metoda istraživanja u fizici je iskustvo - osjetilno-empirijsko poznavanje objektivne stvarnosti utemeljeno na praksi, tj. promatranje pojava koje se proučavaju pod točno uzetim u obzir uvjetima koji omogućuju praćenje tijeka pojava i ponovno ih reproducirati kada se ti se uvjeti ponavljaju.
Iznesene su hipoteze kako bi se objasnile eksperimentalne činjenice. Hipoteza je znanstvena pretpostavka iznesena da objasni neki fenomen i zahtijeva eksperimentalnu provjeru i teorijsko opravdanje kako bi postala pouzdana znanstvena teorija.
Kao rezultat generalizacije eksperimentalnih činjenica, kao i rezultata ljudskih aktivnosti, fizičke
cal laws - stabilni ponavljajući objektivni obrasci koji postoje u prirodi. Najvažniji zakoni uspostavljaju odnos između fizikalnih veličina, za što je potrebno mjeriti te veličine. Mjerenje fizikalne veličine je radnja koja se izvodi uz pomoć mjernih instrumenata kako bi se odredila vrijednost fizikalne veličine u prihvaćenim jedinicama. Jedinice fizikalnih veličina mogu se odabrati proizvoljno, ali tada će biti poteškoća u njihovoj usporedbi. Stoga je preporučljivo uvesti sustav jedinica koji pokriva jedinice svih fizikalnih veličina i omogućuje vam rad s njima.
Da bi se izgradio sustav jedinica, jedinice se proizvoljno biraju za nekoliko nezavisnih fizikalnih veličina. Ove jedinice se nazivaju osnovnim. Ostale veličine i njihove jedinice izvode se iz zakona koji te veličine povezuju s glavnima. Zovu se derivati.

U SSSR-u, prema Državnom standardu (GOST 8.417 - 81), Međunarodni sustav (SI) je obvezan za korištenje, koji se temelji na sedam osnovnih jedinica - metar, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol, kandela - i dva dodatna - radijani i steradijani .
Metar (m) je duljina puta koju svjetlost prijeđe u vakuumu za 1/299,792,458 s.
Kilogram (kg) je masa jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma (platinasto-iridijski cilindar koji se čuva u Međunarodnom uredu za utege i mjere u Sevresu, blizu Pariza).
Sekunda (s) je vrijeme jednako 9,192,631,770 perioda zračenja koje odgovara prijelazu između dvije hiperfine razine osnovnog stanja atoma cezija-133.
Amper (A) - jakost nepromjenjive struje, koja pri prolasku kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne duljine i zanemarivog presjeka, smještena u vakuumu na udaljenosti od 1 m jedan od drugog, stvara silu između tih vodiča jednaku do 2 10-7 N za svaki metar duljine.
Kelvin (K) - 1/273,16 termodinamičke temperature trojne točke vode.
Mol (mol) - količina tvari sustava koji sadrži onoliko strukturnih elemenata koliko ima atoma u nuklidu | 2C mase 0,012 kg.
Kandela (cd) - intenzitet svjetlosti u određenom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje s frekvencijom od 540-1012 Hz, čiji je intenzitet svjetlosti u ovom smjeru 1/683 W / sr.
Radijan (rad) - kut između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.
Steradian (sr) - čvrsti kut s vrhom u središtu sfere, koji na površini sfere izrezuje površinu jednaku površini kvadrata sa stranom jednakom polumjeru sfere.
Za utvrđivanje izvedenih jedinica koriste se fizikalni zakoni koji ih povezuju s osnovnim jedinicama. Na primjer, iz formule za ravnomjerno pravocrtno gibanje v \u003d s / t (s je prijeđena udaljenost, i je vrijeme), izvedena jedinica brzine je 1 m / s.
Dimenzija fizičke veličine je njezin izraz u osnovnim jedinicama. Polazeći npr. od drugog Newtonovog zakona dobivamo da je dimenzija sile
gdje je M dimenzija mase; L je dimenzija duljine; T je dimenzija vremena.
Dimenzije oba dijela fizikalnih jednadžbi moraju biti iste, jer fizikalni zakoni ne mogu ovisiti o izboru jedinica fizikalnih veličina.
Polazeći od toga, moguće je provjeriti ispravnost dobivenih fizikalnih formula (na primjer, pri rješavanju zadataka), kao i utvrditi dimenzije fizikalnih veličina.

Fizikalni temelji mehanike
Mehanika je dio fizike koji proučava obrasce mehaničkog kretanja i uzroke koji uzrokuju ili mijenjaju to kretanje. Mehaničko kretanje je promjena međusobnog položaja tijela ili njihovih dijelova tijekom vremena.
Razvoj mehanike kao znanosti počinje u 3.st. PRIJE KRISTA e., kada je starogrčki znanstvenik Arhimed (287. - 212. pr. Kr.) formulirao zakon ravnoteže poluge i zakone ravnoteže lebdećih tijela. Osnovne zakone mehanike postavio je talijanski fizičar i astronom G. Galileo (1564. - 1642.), a konačno ih je formulirao engleski znanstvenik I. Newton (1643. - 1727.).
Mehanika Galileja - Newtona naziva se klasična mehanika. Proučava zakone gibanja makroskopskih tijela čije su brzine male u usporedbi s brzinom svjetlosti u vakuumu. Zakone gibanja makroskopskih tijela s brzinama usporedivim s c proučava relativistička mehanika koja se temelji na posebnoj teoriji relativnosti koju je formulirao A. Einstein (1879. - 1955.). Za opis gibanja mikroskopskih tijela (pojedinačnih atoma i elementarnih čestica) zakoni klasične mehanike su neprimjenjivi – zamjenjuju ih zakoni kvantne mehanike.
U prvom dijelu našeg kolegija bavit ćemo se Galileo-Newtonovom mehanikom, tj. razmatrat ćemo gibanje makroskopskih tijela s brzinama koje su mnogo manje od brzine c. U klasičnoj mehanici općenito je prihvaćen koncept prostora i vremena koji je razvio I. Newton i koji je dominirao prirodnom znanošću tijekom 17. - 19. stoljeća. Mehanika Galileja - Newtona smatra prostor i vrijeme objektivnim oblicima postojanja materije, ali odvojeno jedno od drugoga i od kretanja materijalnih tijela, što je odgovaralo razini znanja tog vremena.
Budući da je mehanički opis vizualan i poznat te je uz njegovu pomoć moguće objasniti mnoge fizikalne pojave, u 19.st. neki su fizičari sve pojave počeli svoditi na mehaničke. Ovo gledište bilo je u skladu s filozofskim mehanicističkim materijalizmom. Daljnji razvoj fizike pokazao je, međutim, da se mnoge fizikalne pojave ne mogu svesti na najjednostavniji oblik gibanja - mehanički. Mehanički materijalizam morao je ustupiti mjesto dijalektičkom materijalizmu, koji razmatra općenitije vrste gibanja materije i uzima u obzir svu raznolikost stvarnog svijeta.
Mehanika se dijeli na tri dijela: 1) kinematika; 2) dinamika; 3) statički.
Kinematika proučava gibanje tijela bez razmatranja uzroka koji određuju to gibanje.
Dinamika proučava zakone gibanja tijela i uzroke koji uzrokuju ili mijenjaju to gibanje.
Statika proučava zakone ravnoteže sustava tijela. Ako su poznati zakoni gibanja tijela, onda se iz njih mogu ustanoviti i zakoni ravnoteže. Stoga fizika ne razmatra zakone statike odvojeno od zakona dinamike.

Ime: Tečaj fizike. 1990. godine.

Priručnik je sastavljen u skladu s programom fizike za studente sveučilišnih studija. Sastoji se od sedam dijelova koji ocrtavaju fizikalne temelje mehanike, molekularne fizike i termodinamike, elektriciteta i magnetizma, optike, kvantne fizike atoma, molekula i krutina, fizike atomske jezgre i elementarnih čestica. Priručnik uspostavlja logički kontinuitet i vezu između klasične i suvremene fizike.
Izmijenjeno je drugo izdanje (1.-1985.), dana su kontrolna pitanja i zadaci za samostalno rješavanje.

Udžbenik je napisan u skladu s važećim programom kolegija fizike za inženjerske i tehničke specijalnosti visokih škola obrazovne ustanove.
mali volumen vodič za učenje postignuto pažljivim odabirom i sažetim prikazom građe.
Knjiga se sastoji od sedam dijelova. Prvi dio donosi sustavan prikaz fizički temelji klasične mehanike, kao i elemente specijalne (privatne) teorije relativnosti. Drugi dio posvećen je osnovama molekularne fizike i termodinamike. Treći dio bavi se elektrostatikom, istosmjernom električnom strujom i elektromagnetizmom. U četvrtom dijelu, posvećenom prikazu oscilacija i valova, usporedno se razmatraju mehaničke i elektromagnetske oscilacije, ukazuje se na njihove sličnosti i razlike te se uspoređuju fizikalni procesi koji se odvijaju tijekom odgovarajućih oscilacija. Peti dio obrađuje elemente geometrijske i elektronske optike, valnu optiku i kvantnu prirodu zračenja. Šesti dio posvećen je elementima kvantne fizike atoma, molekula i krutina. Sedmi dio ocrtava elemente fizike atomske jezgre i elementarnih čestica.

SADRŽAJ
Predgovor
Uvod
Predmet fizike i njezin odnos s drugim znanostima
Jedinice fizikalnih veličina
1. Fizikalne osnove mehanike.
Poglavlje 1. Elementi kinematike
§ 1. Modeli u mehanici. Referentni sustav. Putanja, duljina puta, vektor pomaka
§ 2. Brzina
§ 3. Akceleracija i njezine komponente
§ 4. Kutna brzina i kutna akceleracija
Zadaci
Poglavlje 2. Dinamika materijalne točke i translatorno gibanje krutog tijela Sila
§ 6. Drugi Newtonov zakon
§ 7. Treći Newtonov zakon
§ 8. Sile trenja
§ 9. Zakon očuvanja količine gibanja. Centar mase
§ 10. Jednadžba gibanja tijela promjenljive mase
Zadaci
Poglavlje 3. Rad i energija
§ 11. Energija, rad, snaga
§ 12. Kinetička i potencijalna energija
§ 13. Zakon održanja energije
§ 14. Grafički prikaz energije
§ 15. Udar apsolutno elastičnih i neelastičnih tijela
Zadaci
Poglavlje 4
§ 16. Moment tromosti
§ 17. Kinetička energija rotacije
§ 18. Moment sile. Jednadžba dinamike rotacijskog gibanja krutog tijela.
§ 19. Kutni moment i zakon njegovog održanja
§ 20. Slobodne osovine. Žiroskop
§ 21. Deformacije krutog tijela
Zadaci
5. poglavlje Elementi teorije polja
§ 22. Keplerovi zakoni. Zakon gravitacije
§ 23. Gravitacija i težina. Bestežinsko stanje 48 y 24. Gravitacijsko polje i njegov intenzitet
§ 25. Rad u gravitacijskom polju. Potencijal gravitacijskog polja
§ 26. Kozmičke brzine
§ 27. Neinercijalni referentni okviri. Sile inercije
Zadaci
Poglavlje 6
§ 28. Tlak u tekućini i plinu
§ 29. Jednadžba kontinuiteta
§ 30. Bernoullova jednadžba i posljedice iz nje
§ 31. Viskoznost (unutarnje trenje). Laminarni i turbulentni režimi strujanja fluida
§ 32. Metode određivanja viskoznosti
§ 33. Gibanje tijela u tekućinama i plinovima
Zadaci
Poglavlje 7
§ 35. Postavke posebne (privatne) teorije relativnosti
§ 36. Lorentzove transformacije
§ 37. Posljedice Lorentzovih transformacija
§ 38. Razmak između događaja
§ 39. Osnovni zakon relativističke dinamike materijalne točke
§ 40. Zakon o odnosu mase i energije
Zadaci

Poglavlje 8
§ 41. Metode istraživanja. Iskusni zakoni idealnog plina
§ 42. Jednadžba Clapeyron - Mendeleev
§ 43. Osnovna jednadžba molekularno-kinetičke teorije idealnih plinova
§ 44. Maxwellov zakon o raspodjeli molekula idealnog plina prema brzinama i energijama toplinskog gibanja
§ 45. Barometarska formula. Boltzmannova distribucija
§ 46. Prosječni broj sudara i srednji slobodni put molekula
§ 47. Eksperimentalno utemeljenje molekularno-kinetičke teorije
§ 48. Pojave transporta u termodinamički neravnotežnim sustavima
§ 49. Vakuum i metode njegova dobivanja. Svojstva ultra rijetkih plinova
Zadaci
Poglavlje 9. Osnove termodinamike.
§ 50. Broj stupnjeva slobode molekule. Zakon jednolike raspodjele energije po stupnjevima slobode molekula
§ 51. Prvi zakon termodinamike
§ 52. Rad plina s promjenom njegovog volumena
§ 53. Toplinski kapacitet
§ 54. Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese
§ 55. Adijabatski proces. Politropni proces
§ 57. Entropija, njezino statističko tumačenje i veza s termodinamičkom vjerojatnošću
§ 58. Drugi zakon termodinamike
§ 59. Toplinski strojevi i hladnjaci Carnotov ciklus i njegova učinkovitost za idealni plin
Zadaci
Poglavlje 10
§ 61. Van der Waalsova jednadžba
§ 62. Van der Waalsove izoterme i njihova analiza
§ 63. Unutarnja energija realnog plina
§ 64. Joule-Thomsonov učinak
§ 65. Ukapljivanje plinova
§ 66. Svojstva tekućina. Površinska napetost
§ 67. Vlaženje
§ 68. Tlak ispod zakrivljene površine tekućine
§ 69. Kapilarne pojave
§ 70. Čvrsta tijela. Mono- i polikristali
§ 71. Vrste kristalnih krutina
§ 72. Defekti u kristalima
§ 75. Fazni prijelazi prve i druge vrste
§ 76. Dijagram stanja. trostruka točka
Zadaci
3. Elektricitet i magnetizam
Poglavlje 11
§ 77. Zakon održanja električnog naboja
§ 78. Coulombov zakon
§ 79. Elektrostatičko polje. Jakost elektrostatskog polja
§ 80. Načelo superpozicije elektrostatičkih polja. dipolno polje
§ 81. Gaussov teorem za elektrostatsko polje u vakuumu
§ 82. Primjena Gaussovog teorema na proračun nekih elektrostatičkih polja u vakuumu
§ 83. Kruženje vektora jakosti elektrostatskog polja
§ 84. Potencijal elektrostatičkog polja
§ 85. Napetost kao gradijent potencijala. Ekvipotencijalne površine
§ 86. Izračunavanje razlike potencijala iz jakosti polja
§ 87. Vrste dielektrika. Polarizacija dielektrika
§ 88. Polarizacija. Jakost polja u dielektriku
§ 89. Električno miješanje. Gaussov teorem za elektrostatičko polje u dielektriku
§ 90. Stanja na granici dvaju dielektričnih medija
§ 91. Feroelektrici
§ 92. Vodiči u elektrostatičkom polju
§ 93. Električni kapacitet usamljenog vodiča
§ 94. Kondenzatori
§ 95. Energija sustava naboja, usamljenog vodiča i kondenzatora. Energija elektrostatskog polja
Zadaci
Poglavlje 12
§ 96. Električna struja, jakost i gustoća struje
§ 97. Vanjske sile. Elektromotorna sila i napon
§ 98. Ohmov zakon. Otpor vodiča
§ 99. Rad i moć. Joule-Lenzov zakon
§ 100. Ohmov zakon za nehomogeni dio lanca
§ 101. Kirchhoffova pravila za razgranate strujne krugove
Zadaci
Poglavlje 13
§ 104. Rad rada elektrona iz metala
§ 105. Pojave emisije i njihova primjena
§ 106. Ionizacija plinova. Nesamoodrživo plinsko pražnjenje
§ 107. Samostalno pražnjenje plina i njegove vrste
§ 108. Plazma i njezina svojstva
Zadaci
Poglavlje 14
§ 109. Magnetsko polje i njegove karakteristike
§ 110. Biot - Savart - Laplaceov zakon i njegova primjena na proračun magnetskog polja
§ 111. Amperov zakon. Međudjelovanje paralelnih struja
§ 112. Magnetska konstanta. Jedinice magnetske indukcije i jakosti magnetskog polja
§ 113. Magnetsko polje pokretnog naboja
§ 114. Djelovanje magnetskog polja na pokretni naboj
§ 115. Gibanje nabijenih čestica u magnetskom polju
§ 117. Hallov efekt
§ 118. Kruženje vektora B magnetskog polja u vakuumu
§ 119. Magnetska polja solenoida i toroida
§ 121. Rad na pomicanju vodiča i kruga kojim teče struja u magnetskom polju
Zadaci
15. poglavlje
§ 122. Fenomen elektromagnetske indukcije (pokusi Faradaya
§ 123. Faradayev zakon i njegovo izvođenje iz zakona održanja energije
§ 125. Vrtložne struje (Foucaultove struje
§ 126. Induktivitet kruga. samoindukcija
§ 127. Struje pri otvaranju i zatvaranju kruga
§ 128. Uzajamna indukcija
§ 129. Transformatori
§130. Energija magnetskog polja
Zadaci
Poglavlje 16
§ 131. Magnetski momenti elektrona i atoma
§ 132. Dna- i paramagnetizam
§ 133. Magnetizacija. Magnetsko polje u tvari
§ 134. Uvjeti na granici između dva magneta
§ 135. Feromagneti i njihova svojstva
§ 136. Priroda feromagnetizma
Zadaci
Poglavlje 17
§ 137. Vrtložno električno polje
§ 138. Struja pomaka
§ 139. Maxwellove jednadžbe za elektromagnetsko polje
4. Oscilacije i valovi.
18. poglavlje
§ 140. Harmonijske oscilacije i njihove karakteristike
§ 141. Mehaničke harmonijske vibracije
§ 142. Harmonijski oscilator. Opruga, fizikalno i matematičko njihalo
§ 144. Zbrajanje harmonijskih titraja istog smjera i iste frekvencije. otkucaji
§ 145. Zbrajanje međusobno okomitih oscilacija
§ 146. Diferencijalna jednadžba slobodnih prigušenih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje. Samooscilacije
§ 147. Diferencijalna jednadžba prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje
§ 148. Amplituda i faza prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih). Rezonancija
§ 149. Izmjenična struja
§ 150. Rezonancija naprezanja
§ 151. Rezonancija struja
§ 152. Snaga koja se oslobađa u krugu izmjenične struje
Zadaci
Poglavlje 19
§ 153. Valni procesi. Uzdužni i poprečni valovi
§ 154. Jednadžba putujućeg vala. fazna brzina. valna jednadžba
§ 155. Načelo superpozicije. grupna brzina
§ 156. Interferencija valova
§ 157. Stojni valovi
§ 158. Zvučni valovi
§ 159. Dopplerov efekt u akustici
§ 160. Ultrazvuk i njegova primjena
Zadaci
20. poglavlje
§ 161. Eksperimentalna proizvodnja elektromagnetskih valova
§ 162. Diferencijalna jednadžba elektromagnetskog vala
§ 163. Energija elektromagnetskih valova. Impuls elektromagnetskog polja
§ 164. Zračenje dipola. Primjena elektromagnetskih valova
Zadaci
5. Optika. Kvantna priroda zračenja.
Poglavlje 21. Elementi geometrijske i elektronske optike.
§ 165. Osnovni zakoni optike. potpuni odraz
§ 166. Tanke leće. Slika predmeta pomoću leća
§ 167. Aberacije (greške) optičkih sustava
§ 168. Osnovne fotometrijske veličine i njihove jedinice
Zadaci
22. poglavlje
§ 170. Razvoj ideja o prirodi svjetlosti
§ 171. Koherencija i monokromatičnost svjetlosnih valova
§ 172. Interferencija svjetlosti
§ 173. Metode promatranja interferencije svjetlosti
§ 174. Interferencija svjetlosti u tankim filmovima
§ 175. Primjena interferencije svjetla
23. poglavlje
§ 177. Metoda Fresnelovih zona. Pravocrtno širenje svjetlosti
§ 178. Fresnelova difrakcija na okruglom otvoru i disku
§ 179. Fraunhoferova difrakcija na jednom prorezu
§ 180. Fraunhoferov ogib na ogibnoj rešetki
§ 181. Prostorna rešetka. raspršenje svjetlosti
§ 182. Difrakcija na prostornoj rešetki. Wolfe-Braggs formula
§ 183. Razlučivost optičkih instrumenata
§ 184. Pojam holografije
Zadaci
Poglavlje 24. Interakcija elektromagnetskih valova s ​​materijom.
§ 185. Disperzija svjetlosti
§ 186. Elektronička teorija disperzije svjetlosti
§ 188. Dopplerov efekt
§ 189. Vavilov-Čerenkovljevo zračenje
Zadaci
25. poglavlje
§ 190. Prirodna i polarizirana svjetlost
§ 191. Polarizacija svjetlosti pri refleksiji i lomu na granici dvaju dielektrika
§ 192. Dvostruki lom
§ 193. Polarizacijske prizme i polaroidi
§ 194. Analiza polarizirane svjetlosti
§ 195. Umjetna optička anizotropija
§ 196. Rotacija ravnine polarizacije
Zadaci
Poglavlje 26. Kvantna priroda zračenja.
§ 197. Toplinsko zračenje i njegove karakteristike.
§ 198. Kirchhoffov zakon
§ 199. Stefan-Boltzmannovi zakoni i Wienovi pomaci
§ 200. Formule Rayleigh-Jeansa i Plancka.
§ 201. Optička pirometrija. Toplinski izvori svjetlosti
§ 203. Einsteinova jednadžba za vanjski fotoelektrični efekt. Eksperimentalna potvrda kvantnih svojstava svjetlosti
§ 204. Primjena fotoelektričnog efekta
§ 205. Masa i količina gibanja fotona. lagani pritisak
§ 206. Comptonov efekt i njegova elementarna teorija
§ 207. Jedinstvo korpuskularnih i valnih svojstava elektromagnetskog zračenja
Zadaci
6. Elementi kvantne fizike
Poglavlje 27. Bohrova teorija atoma vodika.
§ 208. Modeli atoma po Thomsonu i Rutherfordu
§ 209. Linijski spektar atoma vodika
§ 210. Bohrovi postulati
§ 211. Frankovi pokusi u Hertzu
§ 212. Spektar atoma vodika prema Bohru
Zadaci
28. poglavlje
§ 213. Korpuskularno-valni dualizam svojstava materije
§ 214. Neka svojstva de Broglie valova
§ 215. Relacija neodređenosti
§ 216. Valna funkcija i njezino statističko značenje
§ 217. Opća Schrödingerova jednadžba. Schrödingerova jednadžba za stacionarna stanja
§ 218. Načelo kauzaliteta u kvantnoj mehanici
§ 219. Gibanje slobodne čestice
§ 222. Linearni harmonijski oscilator u kvantnoj mehanici
Zadaci
29. poglavlje
§ 223. Atom vodika u kvantnoj mehanici
§ 224. L-stanje elektrona u atomu vodika
§ 225. Spin elektrona. Spinski kvantni broj
§ 226. Načelo nerazlikovanja istovrsnih čestica. Fermioni i bozoni
Mendeljejev
§ 229. Spektri X-zraka
§ 231. Molekulski spektri. Ramanovo raspršenje svjetlosti
§ 232. Apsorpcija, spontana i stimulirana emisija
(laseri
Zadaci
30. poglavlje
§ 234. Kvantna statistika. fazni prostor. distribucijska funkcija
§ 235. Pojam Bose-Einsteinove i Fermi-Diracove kvantne statistike
§ 236. Degenerirani elektronski plin u metalima
§ 237. Pojam o kvantna teorija toplinski kapacitet. Fonoli
§ 238. Zaključci kvantne teorije električne vodljivosti metala Josephsonovim efektom
Zadaci
31. poglavlje
§ 240. Pojam zonske teorije čvrstih tijela
§ 241. Metali, dielektrici i poluvodiči prema teoriji zona
§ 242. Vlastita vodljivost poluvodiča
§ 243. Primjesna vodljivost poluvodiča
§ 244. Fotovodljivost poluvodiča
§ 245. Luminescencija čvrstih tijela
§ 246. Dodir dvaju metala prema teoriji vrpci
§ 247. Termoelektrične pojave i njihova primjena
§ 248. Ispravljanje na kontaktu metal-poluvodič
§ 250. Poluvodičke diode i triode (tranzistori
Zadaci
7. Elementi fizike atomske jezgre i elementarnih čestica.
Poglavlje 32
§ 252. Defekt mase i energija vezanja, jezgre
§ 253. Spin jezgre i njezin magnetski moment
§ 254. Nuklearne sile. Modeli kernela
§ 255. Radioaktivno zračenje i njegove vrste Pravila pomaka
§ 257. Pravilnosti a-raspada
§ 259. Gama zračenje i njegova svojstva
§ 260. Rezonantna apsorpcija γ-zračenja (Mössbauerov efekt)
§ 261. Metode opažanja i registracije radioaktivnog zračenja i čestica
§ 262. Nuklearne reakcije i njihove glavne vrste
§ 263. Pozitron. Propadanje. Elektronsko snimanje
§ 265. Reakcija nuklearne fisije
§ 266. Lančana reakcija fisije
§ 267. Pojam nuklearne energije
§ 268. Reakcija spajanja atomskih jezgri. Problem kontroliranih termonuklearnih reakcija
Zadaci
Poglavlje 33
§ 269. Kozmičko zračenje
§ 270. Mioni i njihova svojstva
§ 271. Mezoni i njihova svojstva
§ 272. Vrste međudjelovanja elementarnih čestica
§ 273. Čestice i antičestice
§ 274. Hiperoni. Čudnost i parnost elementarnih čestica
§ 275. Podjela elementarnih čestica. Kvarkovi
Zadaci
Osnovni zakoni i formule
1. Fizikalne osnove mehanike
2. Osnove molekularne fizike i termodinamike
4. Oscilacije i valovi
5. Optika. Kvantna priroda zračenja
6. Elementi kvantne fizike atoma, molekula i krutina
7. Elementi fizike atomske jezgre i elementarnih čestica
Indeks predmeta

11. izdanje, ster. - M.: 2006.- 560 str.

Udžbenik (9. izdanje, prerađeno i prošireno, 2004.) sastoji se od sedam dijelova, koji ocrtavaju fizikalne temelje mehanike, molekularne fizike i termodinamike, elektriciteta i magnetizma, optike, kvantne fizike atoma, molekula i krutina, atomske fizike jezgre i elementarnih čestice. Racionalno je riješeno pitanje kombinacije mehaničkih i elektromagnetskih oscilacija. Uspostavlja se logički kontinuitet i veza između klasične i moderne fizike. Daju se kontrolna pitanja i zadaci za samostalno rješavanje.

Za studente inženjerskih i tehničkih specijalnosti visokoškolskih ustanova.

Format: pdf/zip (11- e ed., 2006, 560s.)

Veličina: 6 MB

Preuzimanje datoteka:

RGhost

1. Fizikalne osnove mehanike.
Poglavlje 1. Elementi kinematike

§ 1. Modeli u mehanici. Referentni sustav. Putanja, duljina puta, vektor pomaka

§ 2. Brzina

§ 3. Akceleracija i njezine komponente

§ 4. Kutna brzina i kutna akceleracija

Zadaci

Poglavlje 2. Dinamika materijalne točke i translatorno gibanje krutog tijela Sila

§ 6. Drugi Newtonov zakon

§ 7. Treći Newtonov zakon

§ 8. Sile trenja

§ 9. Zakon očuvanja količine gibanja. Centar mase

§ 10. Jednadžba gibanja tijela promjenljive mase

Zadaci

Poglavlje 3. Rad i energija

§ 11. Energija, rad, snaga

§ 12. Kinetička i potencijalna energija

§ 13. Zakon održanja energije

§ 14. Grafički prikaz energije

§ 15. Udar apsolutno elastičnih i neelastičnih tijela

Zadaci

Poglavlje 4

§ 16. Moment tromosti

§ 17. Kinetička energija rotacije

§ 18. Moment sile. Jednadžba dinamike rotacijskog gibanja krutog tijela.

§ 19. Kutni moment i zakon njegovog održanja
§ 20. Slobodne osovine. Žiroskop
§ 21. Deformacije krutog tijela
Zadaci

5. poglavlje Elementi teorije polja
§ 22. Keplerovi zakoni. Zakon gravitacije
§ 23. Gravitacija i težina. Bestežinsko stanje.. 48 y 24. Gravitacijsko polje i njegova jakost
§ 25. Rad u gravitacijskom polju. Potencijal gravitacijskog polja
§ 26. Kozmičke brzine

§ 27. Neinercijalni referentni okviri. Sile inercije
Zadaci

Poglavlje 6
§ 28. Tlak u tekućini i plinu
§ 29. Jednadžba kontinuiteta
§ 30. Bernoullova jednadžba i posljedice iz nje
§ 31. Viskoznost (unutarnje trenje). Laminarni i turbulentni režimi strujanja fluida
§ 32. Metode određivanja viskoznosti
§ 33. Gibanje tijela u tekućinama i plinovima

Zadaci
Poglavlje 7
§ 35. Postavke posebne (privatne) teorije relativnosti
§ 36. Lorentzove transformacije
§ 37. Posljedice Lorentzovih transformacija
§ 38. Razmak između događaja
§ 39. Osnovni zakon relativističke dinamike materijalne točke
§ 40. Zakon o odnosu mase i energije
Zadaci

2. Osnove molekularne fizike i termodinamike
Poglavlje 8
§ 41. Metode istraživanja. Iskusni zakoni idealnog plina
§ 42. Jednadžba Clapeyron - Mendeleev
§ 43. Osnovna jednadžba molekularno-kinetičke teorije idealnih plinova
§ 44. Maxwellov zakon o raspodjeli molekula idealnog plina prema brzinama i energijama toplinskog gibanja
§ 45. Barometarska formula. Boltzmannova distribucija
§ 46. Prosječni broj sudara i srednji slobodni put molekula
§ 47. Eksperimentalno utemeljenje molekularno-kinetičke teorije
§ 48. Pojave transporta u termodinamički neravnotežnim sustavima
§ 49. Vakuum i metode njegova dobivanja. Svojstva ultra rijetkih plinova
Zadaci

Poglavlje 9. Osnove termodinamike.
§ 50. Broj stupnjeva slobode molekule. Zakon jednolike raspodjele energije po stupnjevima slobode molekula
§ 51. Prvi zakon termodinamike
§ 52. Rad plina s promjenom njegovog volumena
§ 53. Toplinski kapacitet
§ 54. Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese
§ 55. Adijabatski proces. Politropni proces
§ 57. Entropija, njezino statističko tumačenje i veza s termodinamičkom vjerojatnošću
§ 58. Drugi zakon termodinamike
§ 59. Toplinski strojevi i hladnjaci Carnotov ciklus i njegova učinkovitost za idealni plin
Zadaci
Poglavlje 10
§ 61. Van der Waalsova jednadžba
§ 62. Van der Waalsove izoterme i njihova analiza
§ 63. Unutarnja energija realnog plina
§ 64. Joule-Thomsonov učinak
§ 65. Ukapljivanje plinova
§ 66. Svojstva tekućina. Površinska napetost
§ 67. Vlaženje
§ 68. Tlak ispod zakrivljene površine tekućine
§ 69. Kapilarne pojave
§ 70. Čvrsta tijela. Mono- i polikristali
§ 71. Vrste kristalnih krutina
§ 72. Defekti u kristalima
§ 75. Fazni prijelazi prve i druge vrste
§ 76. Dijagram stanja. trostruka točka
Zadaci

3. Elektricitet i magnetizam
Poglavlje 11
§ 77. Zakon održanja električnog naboja
§ 78. Coulombov zakon
§ 79. Elektrostatičko polje. Jakost elektrostatskog polja
§ 80. Načelo superpozicije elektrostatičkih polja. dipolno polje
§ 81. Gaussov teorem za elektrostatsko polje u vakuumu
§ 82. Primjena Gaussovog teorema na proračun nekih elektrostatičkih polja u vakuumu
§ 83. Kruženje vektora jakosti elektrostatskog polja
§ 84. Potencijal elektrostatičkog polja
§ 85. Napetost kao gradijent potencijala. Ekvipotencijalne površine
§ 86. Izračunavanje razlike potencijala iz jakosti polja
§ 87. Vrste dielektrika. Polarizacija dielektrika
§ 88. Polarizacija. Jakost polja u dielektriku
§ 89. Električno miješanje. Gaussov teorem za elektrostatičko polje u dielektriku
§ 90. Stanja na granici dvaju dielektričnih medija
§ 91. Feroelektrici
§ 92. Vodiči u elektrostatičkom polju
§ 93. Električni kapacitet usamljenog vodiča
§ 94. Kondenzatori
§ 95. Energija sustava naboja, usamljenog vodiča i kondenzatora. Energija elektrostatskog polja
Zadaci
Poglavlje 12
§ 96. Električna struja, jakost i gustoća struje
§ 97. Vanjske sile. Elektromotorna sila i napon
§ 98. Ohmov zakon. Otpor vodiča

§ 99. Rad i moć. Joule-Lenzov zakon
§ 100. Ohmov zakon za nehomogeni dio lanca
§ 101. Kirchhoffova pravila za razgranate strujne krugove
Zadaci
Poglavlje 13
§ 104. Rad rada elektrona iz metala
§ 105. Pojave emisije i njihova primjena
§ 106. Ionizacija plinova. Nesamoodrživo plinsko pražnjenje
§ 107. Samostalno pražnjenje plina i njegove vrste
§ 108. Plazma i njezina svojstva
Zadaci

Poglavlje 14
§ 109. Magnetsko polje i njegove karakteristike
§ 110. Biot - Savart - Laplaceov zakon i njegova primjena na proračun magnetskog polja
§ 111. Amperov zakon. Međudjelovanje paralelnih struja
§ 112. Magnetska konstanta. Jedinice magnetske indukcije i jakosti magnetskog polja
§ 113. Magnetsko polje pokretnog naboja
§ 114. Djelovanje magnetskog polja na pokretni naboj
§ 115. Gibanje nabijenih čestica u magnetskom polju
§ 117. Hallov efekt
§ 118. Kruženje vektora B magnetskog polja u vakuumu
§ 119. Magnetska polja solenoida i toroida
§ 121. Rad na pomicanju vodiča i kruga kojim teče struja u magnetskom polju
Zadaci

15. poglavlje
§ 122. Fenomen elektromagnetske indukcije (pokusi Faradaya
§ 123. Faradayev zakon i njegovo izvođenje iz zakona održanja energije
§ 125. Vrtložne struje (Foucaultove struje
§ 126. Induktivitet kruga. samoindukcija
§ 127. Struje pri otvaranju i zatvaranju kruga
§ 128. Uzajamna indukcija
§ 129. Transformatori
§130. Energija magnetskog polja
dače
Poglavlje 16
§ 131. Magnetski momenti elektrona i atoma
§ 132. Dna- i paramagnetizam
§ 133. Magnetizacija. Magnetsko polje u tvari
§ 134. Uvjeti na granici između dva magneta
§ 135. Feromagneti i njihova svojstva

§ 136. Priroda feromagnetizma
Zadaci
Poglavlje 17
§ 137. Vrtložno električno polje
§ 138. Struja pomaka
§ 139. Maxwellove jednadžbe za elektromagnetsko polje

4. Oscilacije i valovi.
18. poglavlje
§ 140. Harmonijske oscilacije i njihove karakteristike
§ 141. Mehaničke harmonijske vibracije
§ 142. Harmonijski oscilator. Opruga, fizikalno i matematičko njihalo
§ 144. Zbrajanje harmonijskih titraja istog smjera i iste frekvencije. otkucaji
§ 145. Zbrajanje međusobno okomitih oscilacija
§ 146. Diferencijalna jednadžba slobodnih prigušenih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje. Samooscilacije
§ 147. Diferencijalna jednadžba prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje
§ 148. Amplituda i faza prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih). Rezonancija
§ 149. Izmjenična struja
§ 150. Rezonancija naprezanja
§ 151. Rezonancija struja
§ 152. Snaga koja se oslobađa u krugu izmjenične struje
Zadaci

Poglavlje 19
§ 153. Valni procesi. Uzdužni i poprečni valovi
§ 154. Jednadžba putujućeg vala. fazna brzina. valna jednadžba

§ 155. Načelo superpozicije. grupna brzina
§ 156. Interferencija valova
§ 157. Stojni valovi
§ 158. Zvučni valovi
§ 159. Dopplerov efekt u akustici
§ 160. Ultrazvuk i njegova primjena

Zadaci

20. poglavlje
§ 161. Eksperimentalna proizvodnja elektromagnetskih valova
§ 162. Diferencijalna jednadžba elektromagnetskog vala

§ 163. Energija elektromagnetskih valova. Impuls elektromagnetskog polja

§ 164. Zračenje dipola. Primjena elektromagnetskih valova
Zadaci

5. Optika. Kvantna priroda zračenja.

Poglavlje 21. Elementi geometrijske i elektronske optike.
§ 165. Osnovni zakoni optike. potpuni odraz
§ 166. Tanke leće. Slika predmeta pomoću leća
§ 167. Aberacije (greške) optičkih sustava
§ 168. Osnovne fotometrijske veličine i njihove jedinice
Zadaci
22. poglavlje
§ 170. Razvoj ideja o prirodi svjetlosti
§ 171. Koherencija i monokromatičnost svjetlosnih valova
§ 172. Interferencija svjetlosti
§ 173. Metode promatranja interferencije svjetlosti
§ 174. Interferencija svjetlosti u tankim filmovima
§ 175. Primjena interferencije svjetla
23. poglavlje
§ 177. Metoda Fresnelovih zona. Pravocrtno širenje svjetlosti
§ 178. Fresnelova difrakcija na okruglom otvoru i disku
§ 179. Fraunhoferova difrakcija na jednom prorezu
§ 180. Fraunhoferov ogib na ogibnoj rešetki
§ 181. Prostorna rešetka. raspršenje svjetlosti
§ 182. Difrakcija na prostornoj rešetki. Wolfe-Braggs formula
§ 183. Razlučivost optičkih instrumenata
§ 184. Pojam holografije
Zadaci

Poglavlje 24. Interakcija elektromagnetskih valova s ​​materijom.
§ 185. Disperzija svjetlosti
§ 186. Elektronička teorija disperzije svjetlosti
§ 188. Dopplerov efekt
§ 189. Vavilov-Čerenkovljevo zračenje

Zadaci
25. poglavlje
§ 190. Prirodna i polarizirana svjetlost
§ 191. Polarizacija svjetlosti pri refleksiji i lomu na granici dvaju dielektrika
§ 192. Dvostruki lom
§ 193. Polarizacijske prizme i polaroidi
§ 194. Analiza polarizirane svjetlosti

§ 195. Umjetna optička anizotropija
§ 196. Rotacija ravnine polarizacije

Zadaci

Poglavlje 26. Kvantna priroda zračenja.
§ 197. Toplinsko zračenje i njegove karakteristike.

§ 198. Kirchhoffov zakon
§ 199. Stefan-Boltzmannovi zakoni i Wienovi pomaci

§ 200. Formule Rayleigh-Jeansa i Plancka.
§ 201. Optička pirometrija. Toplinski izvori svjetlosti
§ 203. Einsteinova jednadžba za vanjski fotoelektrični efekt. Eksperimentalna potvrda kvantnih svojstava svjetlosti
§ 204. Primjena fotoelektričnog efekta
§ 205. Masa i količina gibanja fotona. lagani pritisak
§ 206. Comptonov efekt i njegova elementarna teorija
§ 207. Jedinstvo korpuskularnih i valnih svojstava elektromagnetskog zračenja
Zadaci

6. Elementi kvantne fizike

Poglavlje 27. Bohrova teorija atoma vodika.

§ 208. Modeli atoma po Thomsonu i Rutherfordu
§ 209. Linijski spektar atoma vodika
§ 210. Bohrovi postulati
§ 211. Frankovi pokusi u Hertzu
§ 212. Spektar atoma vodika prema Bohru

Zadaci

28. poglavlje
§ 213. Korpuskularno-valni dualizam svojstava materije
§ 214. Neka svojstva de Broglie valova
§ 215. Relacija neodređenosti
§ 216. Valna funkcija i njezino statističko značenje
§ 217. Opća Schrödingerova jednadžba. Schrödingerova jednadžba za stacionarna stanja
§ 218. Načelo kauzaliteta u kvantnoj mehanici
§ 219. Gibanje slobodne čestice
§ 222. Linearni harmonijski oscilator u kvantnoj mehanici
Zadaci
29. poglavlje
§ 223. Atom vodika u kvantnoj mehanici
§ 224. L-stanje elektrona u atomu vodika
§ 225. Spin elektrona. Spinski kvantni broj
§ 226. Načelo nerazlikovanja istovrsnih čestica. Fermioni i bozoni
Mendeljejev
§ 229. Spektri X-zraka
§ 231. Molekulski spektri. Ramanovo raspršenje svjetlosti
§ 232. Apsorpcija, spontana i stimulirana emisija
(laseri
Zadaci
30. poglavlje
§ 234. Kvantna statistika. fazni prostor. distribucijska funkcija
§ 235. Pojam Bose-Einsteinove i Fermi-Diracove kvantne statistike
§ 236. Degenerirani elektronski plin u metalima
§ 237. Pojam kvantne teorije toplinskog kapaciteta. Fonoli
§ 238. Zaključci kvantne teorije električne vodljivosti metala
! Josipov učinak
Zadaci
31. poglavlje
§ 240. Pojam zonske teorije čvrstih tijela
§ 241. Metali, dielektrici i poluvodiči prema teoriji zona
§ 242. Vlastita vodljivost poluvodiča
§ 243. Primjesna vodljivost poluvodiča
§ 244. Fotovodljivost poluvodiča
§ 245. Luminescencija čvrstih tijela
§ 246. Dodir dvaju metala prema teoriji vrpci
§ 247. Termoelektrične pojave i njihova primjena
§ 248. Ispravljanje na kontaktu metal-poluvodič
§ 250. Poluvodičke diode i triode (tranzistori
Zadaci

7. Elementi fizike atomske jezgre i elementarnih čestica.

Poglavlje 32

§ 252. Defekt mase i energija vezanja, jezgre

§ 253. Spin jezgre i njezin magnetski moment

§ 254. Nuklearne sile. Modeli kernela

§ 255. Radioaktivno zračenje i njegove vrste Pravila pomaka

§ 257. Pravilnosti a-raspada

§ 259. Gama zračenje i njegova svojstva.

§ 260. Rezonantna apsorpcija y-zračenja (Mössbauerov efekt

§ 261. Metode opažanja i registracije radioaktivnog zračenja i čestica

§ 262. Nuklearne reakcije i njihove glavne vrste

§ 263. Pozitron. /> -Razlaganje. Elektronsko snimanje

§ 265. Reakcija nuklearne fisije
§ 266. Lančana reakcija fisije
§ 267. Pojam nuklearne energije
§ 268. Reakcija spajanja atomskih jezgri. Problem kontroliranih termonuklearnih reakcija
Zadaci
Poglavlje 33
§ 269. Kozmičko zračenje
§ 270. Mioni i njihova svojstva
§ 271. Mezoni i njihova svojstva
§ 272. Vrste međudjelovanja elementarnih čestica
§ 273. Čestice i antičestice
§ 274. Hiperoni. Čudnost i parnost elementarnih čestica
§ 275. Podjela elementarnih čestica. Kvarkovi
Zadaci
Osnovni zakoni i formule
1. Fizikalne osnove mehanike
2. Osnove molekularne fizike i termodinamike
4. Oscilacije i valovi
5. Optika. Kvantna priroda zračenja
6. Elementi kvantne fizike atoma, molekula i krutina

7. Elementi fizike atomske jezgre i elementarnih čestica
Indeks predmeta

T.I. Trofimova

DOBRO

FIZIKA

Sedmo izdanje, stereotipno

RPREPORUČENOMMINISTARSTVO OBRAZOVANJA

ROSIJANFEDERACIJE KAO NASTAVNO POMAGALO

ZA INŽENJERING- TEHNIČKE SPECIJALNOSTI

VISOKA UČILIŠTA

POSTDIPLOMSKE STUDIJE

2003

Recenzent: Profesor Odsjeka za fiziku nazvan po A.M. Proizvođač iz Moskve energetski institut (tehničko sveučilište) V. A. Kasjanov

ISBN 5-06-003634-0

Savezno državno jedinično poduzeće "Izdavačka kuća" Viša škola ", 2003

Izvorni prijelom ove publikacije vlasništvo je izdavačke kuće Vysshaya Shkola, te je zabranjeno njeno umnožavanje (umnožavanje) na bilo koji način bez suglasnosti izdavača.

PREDGOVOR

Udžbenik je napisan u skladu s važećim programom kolegija fizike za inženjerske i tehničke specijalnosti visokih učilišta i namijenjen je studentima visokih tehničkih obrazovnih ustanova. dnevni oblik trening s ograničenim brojem sati iz fizike, uz mogućnost korištenja u večernjim satima i u odsutnosti učenje.

Mali obim udžbenika postignut je pomnim odabirom i sažetim prikazom gradiva.

Knjiga se sastoji od sedam dijelova. U prvom dijelu dan je sustavan prikaz fizikalnih temelja klasične mehanike, a razmatraju se i elementi specijalne (partikularne) teorije relativnosti. Drugi dio posvećen je osnovama molekularne fizike i termodinamike. Treći dio bavi se elektrostatikom, istosmjernom električnom strujom i elektromagnetizmom. U četvrtom dijelu, posvećenom prikazu teorije oscilacija i valova, usporedno se razmatraju mehaničke i elektromagnetske oscilacije, ukazuje se na njihove sličnosti i razlike te se uspoređuju fizikalni procesi koji se odvijaju tijekom odgovarajućih oscilacija. Peti dio obrađuje elemente geometrijske i elektronske optike, valnu optiku i kvantnu prirodu zračenja. Šesti dio posvećen je elementima kvantne fizike atoma, molekula i krutina. Sedmi dio ocrtava elemente fizike atomske jezgre i elementarnih čestica.

Izlaganje gradiva odvija se bez glomaznih matematičkih proračuna, dužna pažnja posvećena je fizikalnoj biti pojava te pojmovima i zakonima koji ih opisuju, kao i kontinuitetu moderne i klasične fizike. Svi biografski podaci dani su prema knjizi Yu. A. Khramova "Fizika" (M .: Nauka, 1983.).

Za označavanje vektorskih veličina na svim slikama iu tekstu koristi se masno tiskanje, osim veličina označenih grčkim slovima, koje se iz tehničkih razloga u tekstu pišu svijetlim slovima sa strelicom.

Autor izražava duboku zahvalnost kolegama i čitateljima koji su svojim ljubaznim primjedbama i prijedlozima pridonijeli poboljšanju knjige. Posebno sam zahvalan profesoru V. A. Kasyanovu na recenziji udžbenika i njegovim komentarima.

UVOD

PREDMET FIZIKE I NJEZIN ODNOS S DRUGIM ZNANOSTIMA

Svijet oko vas, sve što postoji oko nas i što otkrivamo kroz osjete, je materija.

Kretanje je sastavno svojstvo materije i oblik njezina postojanja. Kretanje u širem smislu riječi su sve vrste promjena materije - od jednostavnog pomicanja do najsloženijih procesa mišljenja.

Razne oblike gibanja materije proučavaju razne znanosti, pa tako i fizika. Predmet fizike, kao, uostalom, i svake znanosti, može se otkriti samo ako se detaljno predstavi. Teško je dati strogu definiciju predmeta fizike, jer su granice između fizike i niza srodnih disciplina proizvoljne. Na ovom stupnju razvoja nemoguće je zadržati definiciju fizike samo kao znanosti o prirodi.

Akademik A.F. Ioffe (1880-1960; ruski fizičar) definirao je fiziku kao znanost koja proučava opća svojstva i zakone gibanja materije i polja. Danas je općeprihvaćeno da se sve interakcije odvijaju pomoću polja, kao što su gravitacijska, elektromagnetska polja, polja nuklearnih sila. Polje je, uz materiju, jedan od oblika postojanja majki. Neraskidiva veza između polja i materije, kao i razlika u njihovim svojstvima, razmatrat će se tijekom tečaja.

Fizika je znanost o najjednostavnijim, a ujedno i najopćenitijim oblicima gibanja materije i njihovim međusobnim preobrazbama. Oblici gibanja materije koje proučava fizika (mehanički, toplinski itd.) prisutni su u svim višim i složenijim oblicima gibanja materije (kemijski, biološki itd.). Stoga su oni, budući da su najjednostavniji, ujedno i najopćenitiji oblici gibanja materije. Viši i složeniji oblici gibanja materije predmet su proučavanja drugih znanosti (kemije, biologije i dr.).

Fizika je usko povezana s prirodnim znanostima. Ta tijesna povezanost fizike s drugim granama prirodnih znanosti, kako je primijetio akademik S. I. Vavilov (1891.-1955.; ruski fizičar i javni djelatnik), dovela je do toga da je fizika prerasla u astronomiju, geologiju, kemiju, biologiju i druge prirodne znanosti s najdublje korijene.. Kao rezultat toga, formiran je niz novih srodnih disciplina, kao što su astrofizika, biofizika itd.

Fizika je također usko povezana s tehnologijom, a ta veza ima dvosmjeran karakter. Fizika je izrasla iz potreba tehnike (razvoj mehanike kod starih Grka, na primjer, uvjetovan je zahtjevima graditeljstva i vojne opreme toga vremena), a tehnika pak određuje smjer fizikalnih istraživanja (tj. na primjer, svojedobno je zadatak stvaranja najekonomičnijih toplinskih motora izazvao buran razvoj termodinamike). S druge strane, tehnička razina proizvodnje ovisi o razvoju fizike. Fizika je temelj za stvaranje novih grana tehnike (elektronička tehnika, nuklearna tehnologija i dr.).

Brzi tempo razvoja fizike, njezine sve veće veze s tehnologijom ukazuju na značajnu ulogu kolegija fizike na tehničkom fakultetu: to je temeljna osnova za teorijsku obuku inženjera, bez koje je nemoguća njegova uspješna djelatnost.

EFIZIKALNE MJERNE JEDINICE

Glavna metoda istraživanja u fizici je iskustvo- temeljeno na praksi, osjetilno-empirijsko poznavanje objektivne stvarnosti, odnosno promatranje pojava koje se proučavaju pod točno uzetim u obzir uvjetima koji omogućuju praćenje tijeka pojava i njihovo višekratno reproduciranje kada se ti uvjeti ponavljaju.

Iznesene su hipoteze kako bi se objasnile eksperimentalne činjenice.

Hipoteza- ovo je znanstvena pretpostavka iznesena kako bi se objasnio fenomen i koja zahtijeva eksperimentalnu provjeru i teoretsko opravdanje kako bi postala pouzdana znanstvena teorija.

Kao rezultat generalizacije eksperimentalnih činjenica, kao i rezultata ljudskih aktivnosti, fizikalni zakoni- stabilni ponavljajući objektivni obrasci koji postoje u prirodi. Najvažniji zakoni uspostavljaju odnos između fizikalnih veličina, za što je potrebno mjeriti te veličine. Mjerenje fizikalne veličine je radnja koja se izvodi uz pomoć mjernih instrumenata kako bi se odredila vrijednost fizikalne veličine u prihvaćenim jedinicama. Jedinice fizikalnih veličina mogu se birati proizvoljno, ali tada nastaju poteškoće u njihovoj usporedbi. Stoga je preporučljivo uvesti sustav jedinica koji bi obuhvatio jedinice svih fizikalnih veličina.

Da bi se izgradio sustav jedinica, jedinice se proizvoljno biraju za nekoliko nezavisnih fizikalnih veličina. Ove jedinice se nazivaju Osnovni, temeljni. Preostale količine i njihove jedinice izvedene su iz zakona koji povezuju ove količine i njihove jedinice s glavnim. Zovu se izvedenice.

Trenutno je obvezna za korištenje u znanstvenim, kao i u obrazovna literatura Međunarodni sustav (SI), koji se temelji na sedam osnovnih jedinica - metar, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol, kandela - i dvije dodatne - radijani i steradijani.

Metar(m) je duljina puta koju prijeđe svjetlost u vakuumu za 1/299792458 s. Kilogram(kg) - masa jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma (cilindar od platine i iridija koji se čuva u Međunarodnom uredu za utege i mjere u Sevresu, blizu Pariza).

Drugi(s) - vrijeme jednako 9 192631770 perioda zračenja koje odgovara prijelazu između dvije hiperfine razine osnovnog stanja atoma cezija-133.

Amper(A) - jakost nepromjenjive struje, koja pri prolasku kroz dva paralelna pravocrtna vodiča beskonačne duljine i zanemarivog presjeka, koji se nalaze u vakuumu na udaljenosti od 1 m jedan od drugog, stvara silu između tih vodiča jednaku 2⋅10 -7 N za svaki metar duljine.

Kelvine(K) - 1/273,16 dio termodinamičke temperature trojne točke vode.

madež(mol) - količina tvari sustava koji sadrži onoliko strukturnih elemenata koliko ima atoma u nuklidu 12 C mase 0,012 kg.

Kandela(cd) - intenzitet svjetlosti u određenom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje s frekvencijom od 540 "10 12 Hz, čiji je intenzitet energije u ovom smjeru 1/683 W / sr.

Radijan(rad) - kut između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.

steradijan(cp) - puni kut s vrhom u središtu sfere, izrezujući s površine sfere površinu jednaku površini kvadrata sa stranom jednakom polumjeru sfere.

Za utvrđivanje izvedenih jedinica koriste se fizikalni zakoni koji ih povezuju s osnovnim jedinicama. Na primjer, iz formule za ravnomjerno pravocrtno gibanje v=st (s- prijeđena udaljenost, t- vrijeme) izvedena jedinica za brzinu je 1 m/s.