5. izd., dzēsts. - M.: 2006.- 352 lpp.

Grāmatā kodolīgi un pieejamā veidā ir sniegts materiāls par visām fizikas kursa programmas sadaļām – no mehānikas līdz atoma kodola un elementārdaļiņu fizikai. Augstskolu studentiem. Noderīga, lai pārskatītu aptverto materiālu un sagatavotos eksāmeniem universitātēs, tehniskajās skolās, koledžās, skolās, sagatavošanas nodaļas un kursi.

Formāts: djvu/zip

Izmērs: 7,45 MB

Lejupielādēt:

RGhost

SATURA RĀDĪTĀJS
3. priekšvārds
Ievads 4
Fizikas priekšmets 4
Fizikas saistība ar citām zinātnēm 5
1. MEHĀNIKAS FIZISKIE PAMATI 6
Mehānika un tās uzbūve 6
1. nodaļa. Kinemātikas elementi 7
Modeļi mehānikā. Kustību kinemātiskie vienādojumi materiālais punkts. Trajektorija, ceļa garums, pārvietojuma vektors. Ātrums. Paātrinājums un tā sastāvdaļas. Leņķiskais ātrums. Leņķiskais paātrinājums.
2. nodaļa Materiāla punkta dinamika un stingra ķermeņa translācijas kustība 14
Ņūtona pirmais likums. Svars. Spēks. Ņūtona otrais un trešais likums. Impulsa saglabāšanas likums. Masas centra kustības likums. Berzes spēki.
3. nodaļa. Darbs un enerģija 19
Darbs, enerģija, spēks. Kinētiskā un potenciālā enerģija. Konservatīvā spēka un potenciālās enerģijas attiecības. Pilna enerģija. Enerģijas nezūdamības likums. Enerģijas grafiskais attēlojums. Absolūti elastīgs trieciens. Absolūti neelastīga ietekme
4. nodaļa. Cietvielu mehānika 26
Inerces moments. Šteinera teorēma. Spēka mirklis. Rotācijas kinētiskā enerģija. Stingra ķermeņa rotācijas kustības dinamikas vienādojums. Leņķiskais impulss un tā saglabāšanās likums. Cietā ķermeņa deformācijas. Huka likums. Saikne starp spriedzi un stresu.
5. nodaļa. Gravitācija. Lauku teorijas elementi 32
Universālās gravitācijas likums. Gravitācijas lauka raksturojums. Darbs gravitācijas laukā. Saistība starp gravitācijas lauka potenciālu un tā intensitāti. Kosmiskie ātrumi. Inerces spēki.
6. nodaļa. Šķidruma mehānikas elementi 36
Spiediens šķidrumā un gāzē. Nepārtrauktības vienādojums. Bernulli vienādojums. Daži Bernulli vienādojuma pielietojumi. Viskozitāte (iekšējā berze). Šķidruma plūsmas režīmi.
7. nodaļa. Elementi īpašā teorija relativitāte 41
Mehāniskais relativitātes princips. Galileja pārvērtības. SRT postulāti. Lorenca pārvērtības. Lorenca transformāciju sekas (1). Lorenca transformāciju sekas (2). Intervāls starp notikumiem. Relativistiskās dinamikas pamatlikums. Enerģija relatīvistiskajā dinamikā.
2. MOLEKULĀRĀS FIZIKAS UN TERMODINAMIKAS PAMATI 48
8. nodaļa. Molekulārā ģenētiskā teorija ideālās gāzes 48
Fizikas sadaļas: molekulārā fizika un termodinamika. Termodinamikas izpētes metode. Temperatūras skalas. Ideāla gāze. Boila-Marijas-Otgas, Avogadro, Daltona likumi. Geja-Lusaka likums. Klepeirona-Mendeļejeva vienādojums. Molekulārās kinētiskās teorijas pamatvienādojums. Maksvela likums par molekulu sadalījumu ideāla gāze pēc ātruma. Barometriskā formula. Bolcmana izplatīšana. Vidējais molekulu brīvais ceļš. Daži eksperimenti, kas apstiprina MCT. Pārnesuma parādības (1). Pārneses parādības (2).
9. nodaļa. Termodinamikas pamati 60
Iekšējā enerģija. Brīvības pakāpju skaits. Likums par vienmērīgu enerģijas sadalījumu pa molekulu brīvības pakāpēm. Pirmais termodinamikas likums. Gāzes darbs, mainoties tās tilpumam. Siltuma jauda (1). Siltuma jauda (2). Pirmā termodinamikas likuma pielietošana izoprocesiem (1). Pirmā termodinamikas likuma pielietošana izoprocesiem (2). Adiabātiskais process. Apļveida process (cikls). Atgriezeniski un neatgriezeniski procesi. Entropija (1). Entropija (2). Otrais termodinamikas likums. Termiskais dzinējs. Karno teorēma. Saldēšanas mašīna. Carnot cikls.
10. nodaļa. Īstas gāzes, šķidrumi un cietvielas 76
Starpmolekulārās mijiedarbības spēki un potenciālā enerģija. Van der Vālsa vienādojums (reālo gāzu stāvokļa vienādojums). Van der Vālsa izotermas un to analīze (1). Van der Vālsa izotermas un to analīze (2). Īstas gāzes iekšējā enerģija. Šķidrumi un to apraksts. Šķidrumu virsmas spraigums. Mitrināšana. Kapilārās parādības. Cietās vielas: kristāliskas un amorfas. Mono- un polikristāli. Kristālu kristālogrāfiskā iezīme. Kristālu veidi pēc fizikālajām īpašībām. Defekti kristālos. Iztvaikošana, sublimācija, kausēšana un kristalizācija. Fāžu pārejas. Statusa diagramma. Trīskāršais punkts. Eksperimentālās fāzes diagrammas analīze.
3. ELEKTROENERĢIJA UN ELEKTROMAGNĒTISMS 94
11. nodaļa. Elektrostatika 94
Elektriskais lādiņš un tā īpašības. Lādiņa nezūdamības likums. Kulona likums. Elektrostatiskā lauka stiprums. Elektrostatiskā lauka intensitātes līnijas. Sprieguma vektora plūsma. Superpozīcijas princips. Dipola lauks. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam vakuumā. Gausa teorēmas pielietojums lauku aprēķināšanai vakuumā (1). Gausa teorēmas pielietojums lauku aprēķināšanai vakuumā (2). Elektrostatiskā lauka intensitātes vektora cirkulācija. Elektrostatiskā lauka potenciāls. Iespējamā atšķirība. Superpozīcijas princips. Attiecības starp spriedzi un potenciālu. Ekvipotenciālās virsmas. Potenciālās starpības aprēķins no lauka intensitātes. Dielektriķu veidi. Dielektriķu polarizācija. Polarizācija. Lauka stiprums dielektrikā. Elektriskā novirze. Gausa teorēma laukam dielektrikā. Apstākļi divu dielektrisko datu nesēju saskarnē. Vadītāji elektrostatiskā laukā. Elektriskā jauda. Plakans kondensators. Kondensatoru pievienošana baterijām. Lādiņu sistēmas un viena vadītāja enerģija. Uzlādēta kondensatora enerģija. Elektrostatiskā lauka enerģija.
Nodaļa 12. Konstante elektrība 116
Elektriskā strāva, stiprums un strāvas blīvums. Ārējie spēki. Elektromotora spēks (EMF). Spriegums. Vadītāja pretestība. Oma likums viendabīgai sekcijai slēgtā ķēdē. Darbs un strāvas jauda. Oma likums nevienmērīgai ķēdes posmam (vispārināts Oma likums (GLO)). Kirhhofa noteikumi sazarotām ķēdēm.
13. nodaļa. Elektriskās strāvas metālos, vakuumā un gāzēs 124
Strāvas nesēju raksturs metālos. Metālu elektriskās vadītspējas klasiskā teorija (1). Metālu elektriskās vadītspējas klasiskā teorija (2). Elektronu darba funkcija, kas atstāj metālus. Emisijas parādības. Gāzu jonizācija. Pašpietiekama gāzes izplūde. Autonomā gāzes izlāde.
14. nodaļa. Magnētiskais lauks 130
Magnētiskā lauka apraksts. Magnētiskā lauka pamatīpašības. Magnētiskās indukcijas līnijas. Superpozīcijas princips. Biota-Savarta-Laplasa likums un tā piemērošana. Ampera likums. Paralēlo strāvu mijiedarbība. Magnētiskā konstante. Vienības B un N. Kustīga lādiņa magnētiskais lauks. Magnētiskā lauka ietekme uz kustīgu lādiņu. Lādētu daļiņu kustība iekšā
magnētiskais lauks. Teorēma par vektora B cirkulāciju. Solenoīda un toroida magnētiskie lauki. Magnētiskās indukcijas vektora plūsma. Gausa teorēma laukam B. Darbs pie vadītāja un ķēdes pārvietošanas ar strāvu magnētiskajā laukā.
15. nodaļa. Elektromagnētiskā indukcija 142
Faradeja eksperimenti un to sekas. Faradeja likums (elektromagnētiskās indukcijas likums). Lenca likums. Indukcijas emf stacionārajos vadītājos. Rāmja rotācija magnētiskajā laukā. Virpuļstrāvas. Cilpas induktivitāte. Pašindukcija. Strāvas, atverot un aizverot ķēdi. Savstarpēja indukcija. Transformatori. Magnētiskā lauka enerģija.
16. nodaļa. Vielas magnētiskās īpašības 150
Elektronu magnētiskais moments. Dia- un paramagnēti. Magnetizācija. Magnētiskais lauks vielā. Kopējās strāvas likums magnētiskajam laukam vielā (teorēma par vektora B cirkulāciju). Teorēma par vektora H cirkulāciju. Nosacījumi divu magnētu saskarnē. Feromagnēti un to īpašības.
17. nodaļa. Maksvela elektromagnētiskā lauka teorijas pamati 156
Virpuļu elektriskais lauks. Nobīdes strāva (1). Nobīdes strāva (2). Maksvela vienādojumi elektromagnētiskajam laukam.
4. SĀRSTĪBAS UN VIĻŅI 160
18. nodaļa. Mehāniskās un elektromagnētiskās vibrācijas 160
Vibrācijas: brīvas un harmoniskas. Svārstību periods un biežums. Rotācijas amplitūdas vektora metode. Mehāniskās harmoniskās vibrācijas. Harmoniskais oscilators. Svārsti: atsperes un matemātiskie. Fiziskais svārsts. Brīvas vibrācijas idealizētā svārstību ķēdē. Elektromagnētisko svārstību vienādojums idealizētai ķēdei. Tāda paša virziena un vienādas frekvences harmonisko vibrāciju pievienošana. Sišana. Savstarpēji perpendikulāru vibrāciju pievienošana. Brīvās slāpētās svārstības un to analīze. Atsperes svārsta brīvas slāpētās svārstības. Vājināšanās samazināšana. Brīvas slāpētas svārstības elektriskās svārstību ķēdē. Svārstību sistēmas kvalitātes faktors. Piespiedu mehāniskās vibrācijas. Piespiedu elektromagnētiskās svārstības. Maiņstrāva. Strāva caur rezistoru. Maiņstrāva, kas plūst caur spoli ar induktivitāti L. Maiņstrāva, kas plūst caur kondensatoru ar kapacitāti C. Maiņstrāvas ķēde, kas satur virknē savienotu rezistoru, induktors un kondensatoru. Sprieguma rezonanse (sērijveida rezonanse). Strāvu rezonanse (paralēlā rezonanse). Jauda tiek atbrīvota maiņstrāvas ķēdē.
19. nodaļa. Elastīgie viļņi 181
Viļņu process. Garenvirziena un šķērsviļņi. Harmoniskais vilnis un tā apraksts. Ceļojošo viļņu vienādojums. Fāzes ātrums. Viļņu vienādojums. Superpozīcijas princips. Grupas ātrums. Viļņu traucējumi. Stāvviļņi. Skaņas viļņi. Doplera efekts akustikā. Elektromagnētisko viļņu uztveršana. Elektromagnētisko viļņu skala. Diferenciālvienādojums
elektromagnētiskie viļņi. Maksvela teorijas sekas. Elektromagnētiskās enerģijas plūsmas blīvuma vektors (Umov-Poinging vektors). Elektromagnētiskā lauka impulss.
5. OPTIKA. STAROJUMA KVANTU DABA 194
20. nodaļa. Ģeometriskās optikas elementi 194
Optikas pamatlikumi. Pilnīga atspulga. Lēcas, plānās lēcas, to īpašības. Plānas lēcas formula. Objektīva optiskais spēks. Attēlu konstruēšana objektīvos. Optisko sistēmu aberācijas (kļūdas). Enerģijas daudzumi fotometrijā. Gaismas daudzumi fotometrijā.
21. nodaļa. Gaismas traucējumi 202
Gaismas atstarošanas un laušanas likumu atvasināšana, pamatojoties uz viļņu teoriju. Gaismas viļņu saskaņotība un monohromatiskums. Gaismas traucējumi. Dažas metodes gaismas traucējumu novērošanai. Interferences modeļa aprēķins no diviem avotiem. Vienāda slīpuma svītras (traucējums no plaknes-paralēlas plāksnes). Vienāda biezuma svītras (traucējumi no mainīga biezuma plāksnes). Ņūtona gredzeni. Daži traucējumu pielietojumi (1). Daži traucējumu pielietojumi (2).
22. nodaļa. Gaismas difrakcija 212
Huygens-Fresnel princips. Freneļa zonas metode (1). Freneļa zonas metode (2). Freneļa difrakcija ar apļveida caurumu un disku. Fraunhofera difrakcija ar spraugu (1). Fraunhofera difrakcija ar spraugu (2). Fraunhofera difrakcija ar difrakcijas režģi. Difrakcija pēc telpiskā režģa. Reilija kritērijs. Spektrālās ierīces izšķirtspēja.
23. nodaļa. Elektromagnētisko viļņu mijiedarbība ar vielu 221
Gaismas izkliede. Difrakcijas un prizmatiskā spektra atšķirības. Normāla un anomāla izkliede. Elementārā elektronu dispersijas teorija. Gaismas absorbcija (absorbcija). Doplera efekts.
24. nodaļa. Gaismas polarizācija 226
Dabiskā un polarizētā gaisma. Malusa likums. Gaismas pāreja caur diviem polarizatoriem. Gaismas polarizācija atstarošanas laikā un laušana pie divu dielektriķu robežas. Divkāršā laušana. Pozitīvie un negatīvie kristāli. Polarizējošās prizmas un polaroīdi. Ceturkšņa viļņa rekords. Polarizētās gaismas analīze. Mākslīgā optiskā anizotropija. Polarizācijas plaknes rotācija.
25. nodaļa. Starojuma kvantu daba 236
Termiskais starojums un tās īpašības. Kirhhofa, Stefana-Bolcmaņa, Vīnes likumi. Rayleigh-Jeans un Planck formulas. Īpašu termiskā starojuma likumu atvasināšana no Planka formulas. Temperatūras: starojums, krāsa, spilgtums. Fotoelektriskā efekta strāvas-sprieguma raksturlielumi. Fotoelektriskā efekta likumi. Einšteina vienādojums. Fotonu impulss. Viegls spiediens. Komptona efekts. Elektromagnētiskā starojuma korpuskulāro un viļņu īpašību vienotība.
6. ATOMU KVANTU FIZIKAS ELEMENTI, MOLEKULAS-CIETIE ķermeņi 246
26. nodaļa. Bora teorija par ūdeņraža atomu 246
Tomsona un Rezerforda atomu modeļi. Ūdeņraža atoma lineārais spektrs. Bora postulāti. Frenka un Herca eksperimenti. Ūdeņraža atoma Bora spektrs.
27. nodaļa. Kvantu mehānikas elementi 251
Matērijas īpašību daļiņu-viļņu duālisms. Dažas de Broglie viļņu īpašības. Nenoteiktības attiecības. Varbūtības pieeja mikrodaļiņu aprakstam. Mikrodaļiņu apraksts, izmantojot viļņu funkciju. Superpozīcijas princips. Vispārējais Šrēdingera vienādojums. Šrēdingera vienādojums stacionāriem stāvokļiem. Brīvas daļiņas kustība. Daļiņa viendimensionālā taisnstūra "potenciāla akā" ar bezgala augstām "sienām". Taisnstūra formas potenciālā barjera. Daļiņas iziešana caur potenciālo barjeru. Tuneļa efekts. Lineārais harmoniskais oscilators iekšā kvantu mehānika.
28. nodaļa. Mūsdienu atomu un molekulu fizikas elementi 263
Ūdeņradim līdzīgs atoms kvantu mehānikā. Kvantu skaitļi. Ūdeņraža atoma spektrs. ls-elektrona stāvoklis ūdeņraža atomā. Elektronu spin. Griezuma kvantu skaitlis. Identisku daļiņu neatšķiramības princips. Fermioni un bozoni. Pauli princips. Elektronu sadalījums atomā atbilstoši stāvokļiem. Nepārtraukts (bremsstrahlung) rentgenstaru spektrs. Raksturīgs rentgenstaru spektrs. Mozeleja likums. Molekulas: ķīmiskās saites, enerģijas līmeņu jēdziens. Molekulārie spektri. Absorbcija. Spontāna un stimulēta emisija. Aktīvie mediji. Lāzeru veidi. Cietvielu lāzera darbības princips. Gāzes lāzers. Lāzera starojuma īpašības.
29. nodaļa. Cietvielu fizikas elementi 278
Zonu teorija cietvielas. Metāli, dielektriķi un pusvadītāji saskaņā ar joslu teoriju. Pusvadītāju iekšējā vadītspēja. Elektronisko piemaisījumu vadītspēja (i-tipa vadītspēja). Donora piemaisījumu vadītspēja (p-tipa vadītspēja). Pusvadītāju fotovadītspēja. Cietvielu luminiscence. Elektronu un caurumu pusvadītāju kontakts (pn pāreja). P-i krustojuma vadītspēja. Pusvadītāju diodes. Pusvadītāju triodes (tranzistori).
7. ATOMAKODOLA FIZIKAS ELEMENTI UN ELEMENTĀRĀS DAĻIŅAS 289
30. nodaļa. Atomu kodola fizikas elementi 289
Atomu kodoli un to apraksts. Masveida defekts. Kodolenerģija. Kodola spins un tā magnētiskais moments. Kodolenerģija sūcas. Kodola modeļi. Radioaktīvais starojums un tā veidi. Radioaktīvās sabrukšanas likums. Ofseta noteikumi. Radioaktīvās ģimenes. a-Sadalīšanās. p-sabrukšana. y-Radiācija un tā īpašības. Radioaktīvā starojuma un daļiņu reģistrēšanas instrumenti. Scintilācijas skaitītājs. Impulsu jonizācijas kamera. Gāzes izlādes skaitītājs. Pusvadītāju skaitītājs. Vilsona kamera. Difūzijas un burbuļu kameras. Kodolfoto emulsijas. Kodolreakcijas un to klasifikācija. Pozitroni. P+-Sadalīšanās. Elektronu-pozitronu pāri, to iznīcināšana. Elektroniskā uztveršana. Kodolreakcijas neitronu ietekmē. Kodola skaldīšanas reakcija. Sadalīšanās ķēdes reakcija. Kodolreaktori. Atomu kodolu saplūšanas reakcija.
31. nodaļa. Daļiņu fizikas elementi 311
Kosmiskais starojums. Mūoni un to īpašības. Mezoni un to īpašības. Elementārdaļiņu mijiedarbības veidi. Trīs elementārdaļiņu grupu apraksts. Daļiņas un antidaļiņas. Neitrīni un antineitroni, to veidi. Hiperoni. Elementārdaļiņu dīvainība un paritāte. Leptonu un hadronu raksturojums. Elementārdaļiņu klasifikācija. Kvarki.
D. I. Mendeļejeva elementu periodiskā tabula 322
Pamatlikumi un formulas 324
Mācību priekšmeta rādītājs 336

Ievads
Fizikas priekšmets un tā saistība ar citām zinātnēm
“Matērija ir filozofiska kategorija objektīvās realitātes apzīmēšanai, kuru... atspoguļo mūsu sajūtas, kas pastāv neatkarīgi no tām” (Ļeņins V.I. Pol. sobr. soch. T. 18. P. 131).
Matērijas un tās pastāvēšanas formas neatņemama īpašība ir kustība. Kustība šī vārda plašā nozīmē ir visa veida izmaiņas matērijā – no vienkāršas kustības līdz sarežģīti procesi domāšana. "Kustība, kas tiek uzskatīta vārda visvispārīgākajā nozīmē, t.i., tiek saprasta kā matērijas pastāvēšanas veids, kā matērijai raksturīgs atribūts, aptver visas izmaiņas un procesus, kas notiek Visumā, sākot no vienkāršas kustības un beidzot ar domāšanu." (Engelss F. Dabas dialektika . - K¦ Markss, F. Engelss. Darbi. 2. izd. T. 20. P. 391).
Dažādas matērijas kustības formas pēta dažādas zinātnes, tostarp fizika. Fizikas, tāpat kā jebkuras zinātnes priekšmets, var tikt atklāts tikai tad, ja tas ir detalizēti izklāstīts. Ir diezgan grūti sniegt stingru fizikas priekšmeta definīciju, jo robežas starp fiziku un vairākām radniecīgām disciplīnām ir patvaļīgas. Šajā attīstības stadijā nav iespējams saglabāt fizikas definīciju tikai kā dabas zinātni.
Akadēmiķis A.F.Ioffe (1880-1960; padomju fiziķis) fiziku definēja kā zinātni, kas pēta matērijas un lauku vispārējās kustības īpašības un likumus. Tagad ir vispāratzīts, ka visas mijiedarbības tiek veiktas caur laukiem, piemēram, gravitācijas, elektromagnētisko un kodolspēku laukiem. Lauks kopā ar matēriju ir viena no matērijas eksistences formām. Kursa gaitā tiks aplūkota nesaraujamā saikne starp lauku un matēriju, kā arī to īpašību atšķirība.
Fizika ir zinātne par vienkāršākajām un vienlaikus vispārīgākajām matērijas kustības formām un to savstarpējām pārvērtībām. Fizikas pētītās matērijas kustības formas (mehāniskās, termiskās u.c.) ir sastopamas visās augstākās un sarežģītākās matērijas kustības formās (ķīmiskajā, bioloģiskajā utt.). Tāpēc tie, būdami visvienkāršākie, vienlaikus ir visvispārīgākie matērijas kustības veidi. Augstākas un sarežģītākas matērijas kustības formas ir citu zinātņu (ķīmijas, bioloģijas uc) studiju priekšmets.
Fizika ir cieši saistīta ar dabaszinātnēm. Kā teica akadēmiķis S. I. Vavilovs (1891 - 1955; padomju fiziķis un sabiedriskais darbinieks), šī ciešā fizikas saikne ar citām dabaszinātņu nozarēm noveda pie tā, ka fizikas dziļākās saknes ir astronomijā, ģeoloģijā, ķīmijā, bioloģijā un citās dabas zinātnēs. . Tā rezultātā radās vairākas jaunas saistītas disciplīnas, piemēram, astrofizika, ģeofizika, fizikālā ķīmija, biofizika utt.
Arī fizika ir cieši saistīta ar tehnoloģijām, un šī saikne ir divvirzienu. Fizika izauga no tehnoloģiju vajadzībām (piemēram, mehānikas attīstību seno grieķu vidū izraisīja būvniecības un militārais aprīkojums tā laika), un tehnoloģija savukārt nosaka fizikālās izpētes virzienu (piemēram, savulaik uzdevums radīt ekonomiskākos siltumdzinējus izraisīja strauju termodinamikas attīstību). No otras puses, ražošanas tehniskais līmenis ir atkarīgs no fizikas attīstības. Fizika ir pamats jaunu tehnoloģiju nozaru (elektrontehnikas, kodoltehnoloģijas u.c.) radīšanai.
Fizika ir cieši saistīta ar filozofiju. Tādi lieli atklājumi fizikas jomā kā enerģijas nezūdamības un transformācijas likums, nenoteiktību attiecības atomu fizikā utt., bija un ir intensīvas materiālisma un ideālisma cīņas arēna. Pareizi filozofiskie secinājumi no zinātniskiem atklājumiem fizikas jomā vienmēr ir apstiprinājuši galvenos dialektiskā materiālisma nosacījumus, tāpēc šo atklājumu izpētei un to filozofiskajam vispārinājumam ir liela nozīme zinātniskā pasaules skatījuma veidošanā.
Straujie fizikas attīstības tempi, pieaugošās saiknes ar tehnoloģijām liecina par fizikas kursa divējādo lomu koledžā, no vienas puses, tas ir inženiera teorētiskās sagatavošanas pamats, bez kura nav iespējams veiksmīgs darbs. , no otras puses, tā ir dialektiski-materiālistiskā un zinātniski-ateistiskā pasaules uzskata veidošanās.

Vienības fizikālie lielumi
Galvenā pētījuma metode fizikā ir pieredze - sensori empīriskas zināšanas par objektīvu realitāti, kas balstītas uz praksi, t.i., pētāmo parādību novērošana precīzi ņemtos apstākļos, kas ļauj sekot līdzi parādību norisei un to daudzkārt reproducēt. kad šie nosacījumi atkārtojas.
Eksperimentālo faktu skaidrošanai tiek izvirzītas hipotēzes. Hipotēze ir zinātnisks pieņēmums, kas tiek izvirzīts, lai izskaidrotu parādību un kam nepieciešama eksperimentāla pārbaude un teorētisks pamatojums, lai kļūtu par uzticamu zinātnisku teoriju.
Eksperimentālo faktu, kā arī cilvēka darbības rezultātu vispārināšanas rezultātā fiziskā
Ķīmiskie likumi ir stabili, atkārtojot objektīvus modeļus, kas pastāv dabā. Svarīgākie likumi nosaka attiecības starp fizikāliem lielumiem, kuriem ir nepieciešams šos lielumus izmērīt. Fiziskā lieluma mērīšana ir darbība, kas tiek veikta, izmantojot mērinstrumentus, lai atrastu fiziskā lieluma vērtību pieņemtajās vienībās. Fizikālo lielumu vienības var izvēlēties patvaļīgi, taču tad radīsies grūtības to salīdzināšanā. Tāpēc ir ieteicams ieviest mērvienību sistēmu, kas aptver visu fizisko lielumu vienības un ļauj ar tām darboties.
Lai izveidotu mērvienību sistēmu, mērvienības tiek patvaļīgi izvēlētas vairākiem fiziskiem lielumiem neatkarīgiem viens no otra. Šīs vienības sauc par pamata. Atlikušos lielumus un to mērvienības atvasina no likumiem, kas šos lielumus savieno ar pamatlielumiem. Tos sauc par atvasinājumiem.

PSRS saskaņā ar valsts standartu (GOST 8.417 - 81) ir obligāta starptautiskā sistēma (SI), kuras pamatā ir septiņas pamatvienības - metrs, kilograms, sekunde, ampērs, kelvins, mols, kandela - un divas papildu vienības. vieninieki - radiāni un steradiāni .
Metrs (m) ir gaismas noietā ceļa garums vakuumā 1/299 792 458 s.
Kilograms (kg) ir masa, kas vienāda ar kilograma starptautiskā prototipa masu (platīna-irīdija cilindrs, kas glabājas Starptautiskajā svaru un mēru birojā Sevrā, netālu no Parīzes).
Otrā (s) ir laiks, kas vienāds ar 9 192 631 770 starojuma periodiem, kas atbilst pārejai starp diviem cēzija-133 atoma pamatstāvokļa hipersīkajiem līmeņiem.
Ampere (A) - pastāvīgas strāvas stiprums, kas, izejot cauri diviem paralēliem bezgala garuma un nenozīmīga šķērsgriezuma taisniem vadītājiem, kas atrodas vakuumā 1 m attālumā viens no otra, rada spēku starp šiem vadītājiem. vienāds ar 2 10-7 N uz katru garuma metru.
Kelvins (K) - 1/273,16 daļa no ūdens trīskāršā punkta termodinamiskās temperatūras.
Mols (mol) - vielas daudzums sistēmā, kas satur tikpat daudz strukturālo elementu, cik atomu satur nuklīds |2C ar masu 0,012 kg.
Candela (cd) - gaismas intensitāte noteiktā virzienā avotam, kas izstaro monohromatisko starojumu ar frekvenci 540-1012 Hz, kura enerģijas gaismas intensitāte šajā virzienā ir 1/683 W/sr.
Radiāns (rad) - leņķis starp diviem apļa rādiusiem, starp kuriem loka garums ir vienāds ar rādiusu.
Steradiāns (sr) ir ciets leņķis ar virsotni sfēras centrā, izgriežot laukumu uz sfēras virsmas, kas vienāds ar kvadrāta laukumu, kura mala ir vienāda ar sfēras rādiusu.
Atvasināto vienību noteikšanai tiek izmantoti fiziskie likumi, kas savieno tās ar pamatvienībām. Piemēram, no formulas vienmērīgai taisnvirziena kustībai v = s/t (s ir nobrauktais attālums, i ir laiks), atvasinātā ātruma mērvienība ir vienāda ar 1 m/s.
Fiziskā daudzuma dimensija ir tā izteiksme pamatvienībās. Balstoties, piemēram, uz Ņūtona otro likumu, mēs iegūstam šo spēka dimensiju
kur M ir masas izmērs; L - garuma izmērs; T ir laika dimensija.
Fizikālo vienādību abu daļu izmēriem jābūt vienādiem, jo ​​fizikālie likumi nevar būt atkarīgi no fizisko lielumu vienību izvēles.
Pamatojoties uz to, var pārbaudīt iegūto fizikālo formulu pareizību (piemēram, risinot uzdevumus), kā arī noteikt fizisko lielumu izmērus.

Mehānikas fiziskie pamati
Mehānika ir fizikas daļa, kas pēta mehānisko kustību modeļus un iemeslus, kas izraisa vai maina šo kustību. Mehāniskā kustība ir ķermeņu vai to daļu relatīvā stāvokļa izmaiņas laika gaitā.
Mehānikas kā zinātnes attīstība sākas 3. gadsimtā. BC e., kad sengrieķu zinātnieks Arhimēds (287 - 212 BC) formulēja sviras līdzsvara likumu un peldošo ķermeņu līdzsvara likumus. Mehānikas pamatlikumus noteica itāļu fiziķis un astronoms G. Galileo (1564 - 1642), un visbeidzot tos formulēja angļu zinātnieks I. Ņūtons (1643 - 1727).
Galileja-Ņūtona mehāniku sauc par klasisko mehāniku. Tas pēta makroskopisku ķermeņu kustības likumus, kuru ātrums ir mazs salīdzinājumā ar gaismas ātrumu vakuumā. Makroskopisku ķermeņu kustības likumus ar ātrumu, kas salīdzināms ar ātrumu c, pēta relativistiskā mehānika, pamatojoties uz A. Einšteina (1879 - 1955) formulēto speciālo relativitātes teoriju. Lai aprakstītu mikroskopisko ķermeņu (atsevišķu atomu un elementārdaļiņu) kustību, klasiskās mehānikas likumi nav piemērojami - tos aizstāj kvantu mehānikas likumi.
Kursa pirmajā daļā mēs aplūkosim Galileja-Ņūtona mehāniku, tas ir, aplūkosim makroskopisku ķermeņu kustību, kuru ātrums ir ievērojami mazāks par ātrumu c. Klasiskajā mehānikā vispārpieņemts ir I. Ņūtona izstrādātais telpas un laika jēdziens, kas dominēja dabaszinātnēs visu 17. - 19. gadsimtu. Galileo-Ņūtona mehānika telpu un laiku uzskata par objektīvām matērijas eksistences formām, taču izolēti viena no otras un no materiālo ķermeņu kustības, kas atbilda tā laika zināšanu līmenim.
Tā kā mehāniskais apraksts ir vizuāls un pazīstams un ar tā palīdzību var izskaidrot daudzas fiziskas parādības, 19. gs. daži fiziķi sāka reducēt visas parādības uz mehāniskām. Šis uzskats atbilda filozofiskajam mehāniskajam materiālismam. Fizikas tālākā attīstība tomēr parādīja, ka daudzas fizikālās parādības nevar reducēt līdz vienkāršākajam kustības veidam – mehāniskām. Mehāniskajam materiālismam nācās piekāpties dialektiskajam materiālismam, kas ņem vērā vispārīgākus matērijas kustības veidus un ņem vērā visu reālās pasaules daudzveidību.
Mehānika ir sadalīta trīs sadaļās: 1) kinemātika; 2) dinamika; 3) statika.
Kinemātika pēta ķermeņu kustību, neņemot vērā iemeslus, kas nosaka šo kustību.
Dinamika pēta ķermeņu kustības likumus un iemeslus, kas izraisa vai maina šo kustību.
Statika pēta ķermeņu sistēmas līdzsvara likumus. Ja ir zināmi ķermeņu kustības likumi, tad no tiem var noteikt līdzsvara likumus. Tāpēc fizika neuzskata statikas likumus atsevišķi no dinamikas likumiem.

Vārds: Fizikas kurss. 1990. gads.

Rokasgrāmata ir sastādīta saskaņā ar fizikas programmu augstskolu studentiem. Tas sastāv no septiņām daļām, kurās izklāstīti mehānikas, molekulārās fizikas un termodinamikas, elektrības un magnētisma, optikas, atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas, atoma kodola un elementārdaļiņu fizikas fizikālie pamati. Rokasgrāmata nosaka loģisku nepārtrauktību un saikni starp klasisko un mūsdienu fiziku.
Otrais izdevums (1.1985.) ir grozīts un satur testa jautājumus un uzdevumus patstāvīgam risinājumam.

Mācību grāmata ir uzrakstīta saskaņā ar aktuālo fizikas kursu programmu augstākajām inženiertehniskajām specialitātēm izglītības iestādēm.
Mazs tilpums mācību līdzeklis kas panākts, rūpīgi atlasot un īsi izklāstot materiālu.
Grāmata sastāv no septiņām daļām. Pirmajā daļā ir sniegta sistemātiska prezentācija fiziskie pamati klasiskā mehānika, kā arī aplūkoti īpašās (īpašās) relativitātes teorijas elementi. Otrā daļa ir veltīta molekulārās fizikas un termodinamikas pamatiem. Trešajā daļā tiek pētīta elektrostatika, līdzstrāva un elektromagnētisms. Ceturtajā daļā, kas veltīta svārstību un viļņu prezentācijai, paralēli aplūkotas mehāniskās un elektromagnētiskās svārstības, norādītas to līdzības un atšķirības un salīdzināti atbilstošo svārstību laikā notiekošie fizikālie procesi. Piektajā daļā aplūkoti ģeometriskās un elektronu optikas elementi, viļņu optika un starojuma kvantu daba. Sestā daļa ir veltīta atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementiem. Septītajā daļā ir izklāstīti atoma kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.

SATURA RĀDĪTĀJS
Priekšvārds
Ievads
Fizikas priekšmets un tā saistība ar citām zinātnēm
Fizikālo lielumu vienības
1. Mehānikas fiziskie pamati.
1. nodaļa. Kinemātikas elementi
§ 1. Modeļi mehānikā. Atsauces sistēma. Trajektorija, ceļa garums, pārvietojuma vektors
§ 2. Ātrums
§ 3. Paātrinājums un tā sastāvdaļas
§ 4. Leņķiskais ātrums un leņķiskais paātrinājums
Uzdevumi
2. nodaļa. Materiāla punkta dinamika un stingra ķermeņa translācijas kustība Spēks
§ 6. Ņūtona otrais likums
§ 7. Ņūtona trešais likums
§ 8. Berzes spēki
§ 9. Impulsa saglabāšanas likums. Masas centrs
§ 10. Mainīgas masas ķermeņa kustības vienādojums
Uzdevumi
3. nodaļa. Darbs un enerģija
§ 11. Enerģija, darbs, spēks
§ 12. Kinētiskās un potenciālās enerģijas
§ 13. Enerģijas nezūdamības likums
§ 14. Enerģijas grafiskais attēlojums
§ 15. Absolūti elastīgu un neelastīgu ķermeņu trieciens
Uzdevumi
4. nodaļa. Cieto materiālu mehānika
§ 16. Inerces moments
§ 17. Rotācijas kinētiskā enerģija
§ 18. Spēka moments. Stingra ķermeņa rotācijas kustības dinamikas vienādojums.
§ 19. Leņķiskais impulss un tā saglabāšanās likums
§ 20. Brīvās cirvji. Žiroskops
§ 21. Cietā ķermeņa deformācijas
Uzdevumi
5. nodaļa. Gravitācija. Lauku teorijas elementi
§ 22. Keplera likumi. Gravitācijas likums
§ 23. Gravitācija un svars. Bezsvara stāvoklis 48 g 24. Gravitācijas lauks un tā intensitāte
§ 25. Darbs gravitācijas laukā. Gravitācijas lauka potenciāls
§ 26. Kosmosa ātrumi
§ 27. Neinerciālās atskaites sistēmas. Inerces spēki
Uzdevumi
6. nodaļa. Šķidruma mehānikas elementi
§ 28. Spiediens šķidrumā un gāzē
§ 29. Nepārtrauktības vienādojums
§ 30. Bernula vienādojums un no tā izrietošās sekas
§ 31. Viskozitāte (iekšējā berze). Laminārās un turbulentās šķidruma plūsmas režīmi
§ 32. Viskozitātes noteikšanas metodes
§ 33. Ķermeņu kustība šķidrumos un gāzēs
Uzdevumi
7. nodaļa. Speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas elementi
§ 35. Speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas postulāti
§ 36. Lorenca transformācijas
§ 37. Lorenca transformāciju sekas
§ 38. Intervāls starp notikumiem
§ 39. Materiālā punkta relatīvistiskās dinamikas pamatlikums
40.§ Masas un enerģijas attiecības likums
Uzdevumi

8. nodaļa. Ideālo gāzu molekulāri kinētiskā teorija
§ 41. Pētījumu metodes. Eksperimentāli ideālās gāzes likumi
§ 42. Klapeirona-Mendeļejeva vienādojums
§ 43. Ideālo gāzu molekulāri kinētiskās teorijas pamatvienādojums
§ 44. Maksvela likums par ideālas gāzes molekulu sadalījumu pēc termiskās kustības ātrumiem un enerģijām
§ 45. Barometriskā formula. Bolcmana izplatīšana
§ 46. Vidējais sadursmju skaits un vidējais molekulu brīvais ceļš
§ 47. Molekulārās kinētiskās teorijas eksperimentālais pamatojums
§ 48. Transporta parādības termodinamiski nelīdzsvarotās sistēmās
§ 49. Vakuums un tā iegūšanas metodes. Īpaši retu gāzu īpašības
Uzdevumi
9. nodaļa. Termodinamikas pamati.
§ 50. Molekulas brīvības pakāpju skaits. Likums par vienmērīgu enerģijas sadalījumu pa molekulu brīvības pakāpēm
§ 51. Pirmais termodinamikas likums
52.§ Gāzes darbs, mainoties tās tilpumam
53.§ Siltuma jauda
§ 54. Termodinamikas pirmā likuma piemērošana izoprocesiem
§ 55. Adiabātiskais process. Politropisks process
§ 57. Entropija, tās statistiskā interpretācija un saistība ar termodinamisko varbūtību
§ 58. Otrais termodinamikas likums
59.§. Siltuma dzinēji un saldēšanas iekārtas Carnot cikls un tā efektivitāte ideālai gāzei
Uzdevumi
10. nodaļa. Īstas gāzes, šķidrumi un cietas vielas
§ 61. Van der Vālsa vienādojums
§ 62. Van der Vālsa izotermas un to analīze
§ 63. Reālās gāzes iekšējā enerģija
§ 64. Džoula-Tomsona efekts
65.§ Gāzu sašķidrināšana
§ 66. Šķidrumu īpašības. Virsmas spraigums
§ 67. Slapināšana
§ 68. Spiediens zem šķidruma izliektas virsmas
§ 69. Kapilārās parādības
§ 70. Cietvielas. Mono- un polikristāli
§ 71. Kristālisko cietvielu veidi
§ 72. Defekti kristālos
§ 75. Pirmā un otrā veida fāzu pārejas
76.§ Stāvokļa diagramma. Trīskāršais punkts
Uzdevumi
3. Elektrība un magnētisms
11. nodaļa. Elektrostatika
77.§ Elektriskā lādiņa nezūdamības likums
§ 78. Kulona likums
§ 79. Elektrostatiskais lauks. Elektrostatiskā lauka stiprums
80.§ Elektrostatisko lauku superpozīcijas princips. Dipola lauks
§ 81. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam vakuumā
§ 82. Gausa teorēmas pielietojums dažu elektrostatisko lauku aprēķināšanai vakuumā
§ 83. Elektrostatiskā lauka intensitātes vektora cirkulācija
§ 84. Elektrostatiskā lauka potenciāls
§ 85. Spriedze kā potenciāls gradients. Ekvipotenciālās virsmas
§ 86. Potenciālās starpības aprēķins no lauka intensitātes
§ 87. Dielektriķu veidi. Dielektriķu polarizācija
§ 88. Polarizācija. Lauka stiprums dielektrikā
§ 89. Elektriskā maisīšana. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam dielektrikā
§ 90. Apstākļi saskarnē starp diviem dielektriskiem medijiem
§ 91. Ferroelektriķi
§ 92. Vadītāji elektrostatiskā laukā
§ 93. Vientuļa vadītāja elektriskā kapacitāte
§ 94. Kondensatori
§ 95. Lādiņu sistēmas, izolēta vadītāja un kondensatora enerģija. Elektrostatiskā lauka enerģija
Uzdevumi
12. nodaļa. Tiešā elektriskā strāva
§ 96. Elektriskā strāva, stiprums un strāvas blīvums
§ 97. Trešo personu spēki. Elektromotora spēks un spriegums
§ 98. Oma likums. Vadītāja pretestība
§ 99. Darbs un vara. Džoula-Lenca likums
§ 100. Oma likums nevienmērīgam ķēdes posmam
§ 101. Kirhhofa noteikumi sazarotajām ķēdēm
Uzdevumi
13. nodaļa. Elektriskās strāvas metālos, vakuumā un gāzēs
§ 104. Elektronu darba funkcija, kas atstāj metālu
§ 105. Emisijas parādības un to pielietojums
§ 106. Gāzu jonizācija. Pašpietiekama gāzes izplūde
107.§ Pašpietiekama gāzes izplūde un tās veidi
§ 108. Plazma un tās īpašības
Uzdevumi
14. nodaļa. Magnētiskais lauks.
§ 109. Magnētiskais lauks un tā raksturojums
§ 110. Biota-Savarta-Laplasa likums un tā piemērošana magnētiskā lauka aprēķināšanai
§ 111. Amperes likums. Paralēlo strāvu mijiedarbība
§ 112. Magnētiskā konstante. Magnētiskās indukcijas un magnētiskā lauka intensitātes mērvienības
§ 113. Kustīga lādiņa magnētiskais lauks
§ 114. Magnētiskā lauka ietekme uz kustīgu lādiņu
§ 115. Lādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā
§ 117. Halles efekts
§ 118. Magnētiskā lauka vektora B cirkulācija vakuumā
§ 119. Solenoīda un toroīda magnētiskie lauki
121.§ Darbs pie vadītāja un ķēdes pārvietošanas ar strāvu magnētiskajā laukā
Uzdevumi
15. nodaļa. Elektromagnētiskā indukcija
§ 122. Elektromagnētiskās indukcijas fenomens (Faraday eksperimenti
§ 123. Faradeja likums un tā atvasinājums no enerģijas nezūdamības likuma
§ 125. Virpuļstrāvas (Fuko strāvas
§ 126. Cilpas induktivitāte. Pašindukcija
§ 127. Strāvas, atverot un aizverot ķēdi
§ 128. Savstarpējā indukcija
§ 129. Transformatori
§130. Magnētiskā lauka enerģija
Uzdevumi
16. nodaļa. Vielas magnētiskās īpašības
§ 131. Elektronu un atomu magnētiskie momenti
§ 132. DNS un paramagnētisms
§ 133. Magnetizācija. Magnētiskais lauks vielā
§ 134. Nosacījumi divu magnētu saskarnē
§ 135. Feromagnēti un to īpašības
§ 136. Feromagnētisma būtība
Uzdevumi
17. nodaļa. Maksvela elektromagnētiskā lauka teorijas pamati
§ 137. Vortex elektriskais lauks
§ 138. Nobīdes strāva
§ 139. Maksvela vienādojumi elektromagnētiskajam laukam
4. Svārstības un viļņi.
18. nodaļa. Mehāniskās un elektromagnētiskās vibrācijas
§ 140. Harmoniskās vibrācijas un to raksturojums
§ 141. Mehāniskās harmoniskās vibrācijas
§ 142. Harmoniskais oscilators. Pavasara, fizikālie un matemātiskie svārsti
§ 144. Tāda paša virziena un vienādas frekvences harmonisko vibrāciju pievienošana. Beats
§ 145. Savstarpēji perpendikulāru svārstību saskaitīšana
§ 146. Brīvo slāpēto svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā atrisinājums. Pašsvārstības
§ 147. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā risinājums
§ 148. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) amplitūda un fāze. Rezonanse
§ 149. Maiņstrāva
§ 150. Stresa rezonanse
§ 151. Strāvu rezonanse
§ 152. Jauda atbrīvota maiņstrāvas ķēdē
Uzdevumi
19. nodaļa. Elastīgie viļņi.
§ 153. Viļņu procesi. Garenvirziena un šķērsviļņi
§ 154. Ceļojošo viļņu vienādojums. Fāzes ātrums. Viļņu vienādojums
155.§ Superpozīcijas princips. Grupas ātrums
§ 156. Viļņu iejaukšanās
§ 157. Stāvviļņi
§ 158. Skaņas viļņi
§ 159. Doplera efekts akustikā
§ 160. Ultraskaņa un tās pielietojums
Uzdevumi
20. nodaļa. Elektromagnētiskie viļņi.
§ 161. Eksperimentāla elektromagnētisko viļņu veidošana
§ 162. Elektromagnētiskā viļņa diferenciālvienādojums
§ 163. Elektromagnētisko viļņu enerģija. Elektromagnētiskā lauka impulss
§ 164. Dipola starojums. Elektromagnētisko viļņu pielietojumi
Uzdevumi
5. Optika. Radiācijas kvantu raksturs.
21. nodaļa. Ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi.
§ 165. Optikas pamatlikumi. Pilnīga atspulga
§ 166. Plānās lēcas. Objektu attēls, izmantojot objektīvus
§ 167. Optisko sistēmu aberācijas (kļūdas).
168.§ Fotometriskie pamatlielumi un to mērvienības
Uzdevumi
22. nodaļa. Gaismas traucējumi
§ 170. Ideju attīstība par gaismas dabu
§ 171. Gaismas viļņu saskaņotība un monohromatiskums
§ 172. Gaismas traucējumi
173.§ Gaismas interferences novērošanas metodes
§ 174. Gaismas traucējumi plānās kārtiņās
§ 175. Gaismas traucējumu pielietošana
23. nodaļa. Gaismas difrakcija
§ 177. Freneļa zonas metode. Gaismas taisnvirziena izplatīšanās
§ 178. Freneļa difrakcija ar apaļu caurumu un disku
§ 179. Fraunhofera difrakcija ar vienu spraugu
§ 180. Fraunhofera difrakcija ar difrakcijas režģi
§ 181. Telpiskais režģis. Gaismas izkliede
§ 182. Difrakcija ar telpisko režģi. Vulfa-Braga formula
§ 183. Rezolūcija optiskie instrumenti
184.§ Hologrāfijas jēdziens
Uzdevumi
24. nodaļa. Elektromagnētisko viļņu mijiedarbība ar vielu.
§ 185. Gaismas izkliede
§ 186. Gaismas izkliedes elektroniskā teorija
§ 188. Doplera efekts
§ 189. Vavilova-Čerenkova starojums
Uzdevumi
25. nodaļa. Gaismas polarizācija
§ 190. Dabiskā un polarizētā gaisma
§ 191. Gaismas polarizācija atstarošanas un laušanas laikā pie divu dielektriķu robežas
§ 192. Divpusējā laušana
§ 193. Polarizējošās prizmas un polaroīdi
§ 194. Polarizētās gaismas analīze
§ 195. Mākslīgā optiskā anizotropija
§ 196. Polarizācijas plaknes rotācija
Uzdevumi
26. nodaļa. Starojuma kvantu daba.
197.§ Termiskais starojums un tā raksturojums.
§ 198. Kirhhofa likums
§ 199. Stefana-Bolcmaņa likumi un Vīnes pārvietošanās
§ 200. Rayleigh-Jeans un Planck formulas.
§ 201. Optiskā pirometrija. Siltuma gaismas avoti
§ 203. Einšteina vienādojums ārējam fotoelektriskajam efektam. Eksperimentāls gaismas kvantu īpašību apstiprinājums
§ 204. Fotoelektriskā efekta pielietojums
§ 205. Fotona masa un impulss. Viegls spiediens
§ 206. Komptona efekts un tā elementārā teorija
207.§ Elektromagnētiskā starojuma korpuskulāro un viļņu īpašību vienotība
Uzdevumi
6. Kvantu fizikas elementi
27. nodaļa. Bora ūdeņraža atoma teorija.
§ 208. Tomsona un Raterforda atoma modeļi
§ 209. Ūdeņraža atoma līniju spektrs
§ 210. Bora postulāti
§ 211. Franka eksperimenti Hercā
§ 212. Ūdeņraža atoma spektrs pēc Bora
Uzdevumi
28. nodaļa. Kvantu mehānikas elementi
§ 213. Vielas īpašību viļņu-daļiņu dualitāte
§ 214. Dažas de Broglie viļņu īpašības
§ 215. Nenoteiktības attiecība
§ 216. Viļņu funkcija un tās statistiskā nozīme
§ 217. Vispārējais Šrēdingera vienādojums. Šrēdingera vienādojums stacionāriem stāvokļiem
§ 218. Cēloņsakarības princips kvantu mehānikā
§ 219. Brīvas daļiņas kustība
§ 222. Lineārais harmoniskais oscilators kvantu mehānikā
Uzdevumi
29. nodaļa. Mūsdienu atomu un molekulu fizikas elementi
§ 223. Ūdeņraža atoms kvantu mehānikā
§ 224. Elektrona L-stāvoklis ūdeņraža atomā
§ 225. Elektronu spin. Griezuma kvantu skaitlis
226.§ Identisku daļiņu neatšķiramības princips. Fermioni un bozoni
Mendeļejevs
§ 229. Rentgenstaru spektri
§ 231. Molekulārie spektri. Ramana izkliede
§ 232. Absorbcija, spontānais un stimulētais starojums
(lāzeri
Uzdevumi
30. nodaļa. Kvantu statistikas elementi
§ 234. Kvantu statistika. Fāzes telpa. Izplatīšanas funkcija
§ 235. Bozes - Einšteina un Fermi - Diraka kvantu statistikas jēdziens
§ 236. Deģenerēta elektronu gāze metālos
§ 237. Jēdziens par kvantu teorija siltuma jauda. Fonoli
§ 238. Metālu elektrovadītspējas kvantu teorijas secinājumi, pamatojoties uz Džozefsona efektu
Uzdevumi
31. nodaļa. Cietvielu fizikas elementi
§ 240. Cietvielu joslu teorijas jēdziens
§ 241. Metāli, dielektriķi un pusvadītāji saskaņā ar joslu teoriju
§ 242. Pusvadītāju iekšējā vadītspēja
§ 243. Pusvadītāju piemaisījumu vadītspēja
§ 244. Pusvadītāju fotovadītspēja
§ 245. Cietvielu luminiscence
§ 246. Divu metālu saskarsme pēc joslu teorijas
247.§ Termoelektriskās parādības un to pielietojumi
§ 248. Rektifikācija pie metāla-pusvadītāja kontakta
§ 250. Pusvadītāju diodes un triodes (tranzistori
Uzdevumi
7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.
32. nodaļa. Atomu kodola fizikas elementi.
§ 252. Masas defekts un saistīšanas enerģija, kodoli
§ 253. Kodola spins un tā magnētiskais moments
§ 254. Kodolspēki. Kodola modeļi
255.§ Radioaktīvais starojums un tā veidi Izvietošanas noteikumi
§ 257. A-sabrukšanas likumi
259.§ Gamma starojums un tā īpašības
§ 260. Y-starojuma rezonanses absorbcija (Mosbauera efekts)
261.§ Radioaktīvā starojuma un daļiņu novērošanas un reģistrēšanas metodes
262.§ Kodolreakcijas un to galvenie veidi
§ 263. Pozitrons. Sabrukšana. Elektroniskā uztveršana
§ 265. Kodola skaldīšanas reakcija
§ 266. Sadalīšanās ķēdes reakcija
267.§ Kodolenerģijas jēdziens
§ 268. Atomu kodolu sintēzes reakcija. Kontrolējamo kodoltermisko reakciju problēma
Uzdevumi
33. nodaļa. Daļiņu fizikas elementi
§ 269. Kosmiskais starojums
§ 270. Muoni un to īpašības
271.§ Mezoni un to īpašības
272.§ Elementārdaļiņu mijiedarbības veidi
273.§ Daļiņas un antidaļiņas
§ 274. Hiperoni. Elementārdaļiņu dīvainība un paritāte
§ 275. Elementārdaļiņu klasifikācija. Kvarki
Uzdevumi
Pamatlikumi un formulas
1. Mehānikas fiziskie pamati
2. Molekulārās fizikas un termodinamikas pamati
4. Svārstības un viļņi
5. Optika. Radiācijas kvantu raksturs
6. Atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementi
7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi
Priekšmeta rādītājs

11. izd., dzēsts. - M.: 2006.- 560 lpp.

Mācību grāmata (9. izdevums, pārskatīts un paplašināts, 2004) sastāv no septiņām daļām, kurās ir izklāstīti mehānikas, molekulārās fizikas un termodinamikas, elektrības un magnētisma, optikas, atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas, atomu fizikas kodolu un elementāru fizikas pamati. daļiņas. Racionāli atrisināts jautājums par mehānisko un elektromagnētisko vibrāciju apvienošanu. Ir izveidota loģiska nepārtrauktība un saikne starp klasisko un mūsdienu fiziku. Tiek sniegti pārbaudes jautājumi un uzdevumi patstāvīgam risinājumam.

Augstskolu inženiertehnisko un tehnisko specialitāšu studentiem.

Formāts: pdf/zip (11- izd., 2006, 560 lpp.)

Izmērs: 6 MB

Lejupielādēt:

RGhost

1. Mehānikas fiziskie pamati.
1. nodaļa. Kinemātikas elementi

§ 1. Modeļi mehānikā. Atsauces sistēma. Trajektorija, ceļa garums, pārvietojuma vektors

§ 2. Ātrums

§ 3. Paātrinājums un tā sastāvdaļas

§ 4. Leņķiskais ātrums un leņķiskais paātrinājums

Uzdevumi

2. nodaļa. Materiāla punkta dinamika un stingra ķermeņa translācijas kustība Spēks

§ 6. Ņūtona otrais likums

§ 7. Ņūtona trešais likums

§ 8. Berzes spēki

§ 9. Impulsa saglabāšanas likums. Masas centrs

§ 10. Mainīgas masas ķermeņa kustības vienādojums

Uzdevumi

3. nodaļa. Darbs un enerģija

§ 11. Enerģija, darbs, spēks

§ 12. Kinētiskās un potenciālās enerģijas

§ 13. Enerģijas nezūdamības likums

§ 14. Enerģijas grafiskais attēlojums

§ 15. Absolūti elastīgu un neelastīgu ķermeņu trieciens

Uzdevumi

4. nodaļa. Cieto materiālu mehānika

§ 16. Inerces moments

§ 17. Rotācijas kinētiskā enerģija

§ 18. Spēka moments. Stingra ķermeņa rotācijas kustības dinamikas vienādojums.

§ 19. Leņķiskais impulss un tā saglabāšanās likums
§ 20. Brīvās cirvji. Žiroskops
§ 21. Cietā ķermeņa deformācijas
Uzdevumi

5. nodaļa. Gravitācija. Lauku teorijas elementi
§ 22. Keplera likumi. Gravitācijas likums
§ 23. Gravitācija un svars. Bezsvara stāvoklis.. 48 g 24. Gravitācijas lauks un tā intensitāte
§ 25. Darbs gravitācijas laukā. Gravitācijas lauka potenciāls
§ 26. Kosmosa ātrumi

§ 27. Neinerciālās atskaites sistēmas. Inerces spēki
Uzdevumi

6. nodaļa. Šķidruma mehānikas elementi
§ 28. Spiediens šķidrumā un gāzē
§ 29. Nepārtrauktības vienādojums
§ 30. Bernula vienādojums un no tā izrietošās sekas
§ 31. Viskozitāte (iekšējā berze). Laminārās un turbulentās šķidruma plūsmas režīmi
§ 32. Viskozitātes noteikšanas metodes
§ 33. Ķermeņu kustība šķidrumos un gāzēs

Uzdevumi
7. nodaļa. Speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas elementi
§ 35. Speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas postulāti
§ 36. Lorenca transformācijas
§ 37. Lorenca transformāciju sekas
§ 38. Intervāls starp notikumiem
§ 39. Materiālā punkta relatīvistiskās dinamikas pamatlikums
40.§ Masas un enerģijas attiecības likums
Uzdevumi

2. Molekulārās fizikas un termodinamikas pamati
8. nodaļa. Ideālo gāzu molekulāri kinētiskā teorija
§ 41. Pētījumu metodes. Eksperimentāli ideālās gāzes likumi
§ 42. Klapeirona-Mendeļejeva vienādojums
§ 43. Ideālo gāzu molekulāri kinētiskās teorijas pamatvienādojums
§ 44. Maksvela likums par ideālas gāzes molekulu sadalījumu pēc termiskās kustības ātrumiem un enerģijām
§ 45. Barometriskā formula. Bolcmana izplatīšana
§ 46. Vidējais sadursmju skaits un vidējais molekulu brīvais ceļš
§ 47. Molekulārās kinētiskās teorijas eksperimentālais pamatojums
§ 48. Transporta parādības termodinamiski nelīdzsvarotās sistēmās
§ 49. Vakuums un tā iegūšanas metodes. Īpaši retu gāzu īpašības
Uzdevumi

9. nodaļa. Termodinamikas pamati.
§ 50. Molekulas brīvības pakāpju skaits. Likums par vienmērīgu enerģijas sadalījumu pa molekulu brīvības pakāpēm
§ 51. Pirmais termodinamikas likums
52.§ Gāzes darbs, mainoties tās tilpumam
53.§ Siltuma jauda
§ 54. Termodinamikas pirmā likuma piemērošana izoprocesiem
§ 55. Adiabātiskais process. Politropisks process
§ 57. Entropija, tās statistiskā interpretācija un saistība ar termodinamisko varbūtību
§ 58. Otrais termodinamikas likums
§ 59. Siltumdzinēji un saldēšanas iekārtas Carnot cikls un tā efektivitāte ideālai gāzei
Uzdevumi
10. nodaļa. Īstas gāzes, šķidrumi un cietas vielas
§ 61. Van der Vālsa vienādojums
§ 62. Van der Vālsa izotermas un to analīze
§ 63. Reālās gāzes iekšējā enerģija
§ 64. Džoula-Tomsona efekts
65.§ Gāzu sašķidrināšana
§ 66. Šķidrumu īpašības. Virsmas spraigums
§ 67. Slapināšana
§ 68. Spiediens zem šķidruma izliektas virsmas
§ 69. Kapilārās parādības
§ 70. Cietvielas. Mono- un polikristāli
71.§ Kristālisko cietvielu veidi
§ 72. Defekti kristālos
§ 75. Pirmā un otrā veida fāzu pārejas
76.§ Stāvokļa diagramma. Trīskāršais punkts
Uzdevumi

3. Elektrība un magnētisms
11. nodaļa. Elektrostatika
77.§ Elektriskā lādiņa nezūdamības likums
§ 78. Kulona likums
§ 79. Elektrostatiskais lauks. Elektrostatiskā lauka stiprums
80.§ Elektrostatisko lauku superpozīcijas princips. Dipola lauks
§ 81. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam vakuumā
§ 82. Gausa teorēmas pielietojums dažu elektrostatisko lauku aprēķināšanai vakuumā
§ 83. Elektrostatiskā lauka intensitātes vektora cirkulācija
§ 84. Elektrostatiskā lauka potenciāls
§ 85. Spriedze kā potenciāls gradients. Ekvipotenciālās virsmas
§ 86. Potenciālās starpības aprēķins no lauka intensitātes
§ 87. Dielektriķu veidi. Dielektriķu polarizācija
§ 88. Polarizācija. Lauka stiprums dielektrikā
§ 89. Elektriskā maisīšana. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam dielektrikā
§ 90. Apstākļi saskarnē starp diviem dielektriskiem medijiem
§ 91. Ferroelektriķi
§ 92. Vadītāji elektrostatiskā laukā
§ 93. Vientuļa vadītāja elektriskā kapacitāte
§ 94. Kondensatori
§ 95. Lādiņu sistēmas, izolēta vadītāja un kondensatora enerģija. Elektrostatiskā lauka enerģija
Uzdevumi
12. nodaļa. Tiešā elektriskā strāva
§ 96. Elektriskā strāva, stiprums un strāvas blīvums
§ 97. Trešo personu spēki. Elektromotora spēks un spriegums
§ 98. Oma likums. Vadītāja pretestība

§ 99. Darbs un vara. Džoula-Lenca likums
§ 100. Oma likums nevienmērīgam ķēdes posmam
§ 101. Kirhhofa noteikumi sazarotajām ķēdēm
Uzdevumi
13. nodaļa. Elektriskās strāvas metālos, vakuumā un gāzēs
§ 104. Elektronu darba funkcija, kas atstāj metālu
§ 105. Emisijas parādības un to pielietojums
§ 106. Gāzu jonizācija. Pašpietiekama gāzes izplūde
107.§ Pašpietiekama gāzes izplūde un tās veidi
§ 108. Plazma un tās īpašības
Uzdevumi

14. nodaļa. Magnētiskais lauks.
§ 109. Magnētiskais lauks un tā raksturojums
§ 110. Biota-Savarta-Laplasa likums un tā piemērošana magnētiskā lauka aprēķināšanai
§ 111. Amperes likums. Paralēlo strāvu mijiedarbība
§ 112. Magnētiskā konstante. Magnētiskās indukcijas un magnētiskā lauka intensitātes mērvienības
§ 113. Kustīga lādiņa magnētiskais lauks
§ 114. Magnētiskā lauka ietekme uz kustīgu lādiņu
§ 115. Lādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā
§ 117. Halles efekts
§ 118. Magnētiskā lauka vektora B cirkulācija vakuumā
§ 119. Solenoīda un toroīda magnētiskie lauki
121.§ Darbs pie vadītāja un ķēdes pārvietošanas ar strāvu magnētiskajā laukā
Uzdevumi

15. nodaļa. Elektromagnētiskā indukcija
§ 122. Elektromagnētiskās indukcijas fenomens (Faraday eksperimenti
§ 123. Faradeja likums un tā atvasinājums no enerģijas nezūdamības likuma
§ 125. Virpuļstrāvas (Fuko strāvas
§ 126. Cilpas induktivitāte. Pašindukcija
§ 127. Strāvas, atverot un aizverot ķēdi
§ 128. Savstarpējā indukcija
§ 129. Transformatori
§130. Magnētiskā lauka enerģija
vasarnīcas
16. nodaļa. Vielas magnētiskās īpašības
§ 131. Elektronu un atomu magnētiskie momenti
§ 132. DNS un paramagnētisms
§ 133. Magnetizācija. Magnētiskais lauks vielā
§ 134. Nosacījumi divu magnētu saskarnē
§ 135. Feromagnēti un to īpašības

§ 136. Feromagnētisma būtība
Uzdevumi
17. nodaļa. Maksvela elektromagnētiskā lauka teorijas pamati
§ 137. Vortex elektriskais lauks
§ 138. Nobīdes strāva
§ 139. Maksvela vienādojumi elektromagnētiskajam laukam

4. Svārstības un viļņi.
18. nodaļa. Mehāniskās un elektromagnētiskās vibrācijas
§ 140. Harmoniskās vibrācijas un to raksturojums
§ 141. Mehāniskās harmoniskās vibrācijas
§ 142. Harmoniskais oscilators. Pavasara, fizikālie un matemātiskie svārsti
§ 144. Tāda paša virziena un vienādas frekvences harmonisko vibrāciju pievienošana. Beats
§ 145. Savstarpēji perpendikulāru svārstību saskaitīšana
§ 146. Brīvo slāpēto svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā atrisinājums. Pašsvārstības
§ 147. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā risinājums
§ 148. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) amplitūda un fāze. Rezonanse
§ 149. Maiņstrāva
§ 150. Stresa rezonanse
§ 151. Strāvu rezonanse
§ 152. Jauda atbrīvota maiņstrāvas ķēdē
Uzdevumi

19. nodaļa. Elastīgie viļņi.
§ 153. Viļņu procesi. Garenvirziena un šķērsviļņi
§ 154. Ceļojošo viļņu vienādojums. Fāzes ātrums. Viļņu vienādojums

155.§ Superpozīcijas princips. Grupas ātrums
§ 156. Viļņu iejaukšanās
§ 157. Stāvviļņi
§ 158. Skaņas viļņi
§ 159. Doplera efekts akustikā
§ 160. Ultraskaņa un tās pielietojums

Uzdevumi

20. nodaļa. Elektromagnētiskie viļņi.
§ 161. Eksperimentāla elektromagnētisko viļņu veidošana
§ 162. Elektromagnētiskā viļņa diferenciālvienādojums

§ 163. Elektromagnētisko viļņu enerģija. Elektromagnētiskā lauka impulss

§ 164. Dipola starojums. Elektromagnētisko viļņu pielietojumi
Uzdevumi

5. Optika. Radiācijas kvantu raksturs.

21. nodaļa. Ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi.
§ 165. Optikas pamatlikumi. Pilnīga atspulga
§ 166. Plānās lēcas. Objektu attēls, izmantojot objektīvus
§ 167. Optisko sistēmu aberācijas (kļūdas).
168.§ Fotometriskie pamatlielumi un to mērvienības
Uzdevumi
22. nodaļa. Gaismas traucējumi
§ 170. Ideju attīstība par gaismas dabu
§ 171. Gaismas viļņu saskaņotība un monohromatiskums
§ 172. Gaismas traucējumi
173.§ Gaismas interferences novērošanas metodes
§ 174. Gaismas traucējumi plānās kārtiņās
§ 175. Gaismas traucējumu pielietošana
23. nodaļa. Gaismas difrakcija
§ 177. Freneļa zonas metode. Gaismas taisnvirziena izplatīšanās
§ 178. Freneļa difrakcija ar apaļu caurumu un disku
§ 179. Fraunhofera difrakcija ar vienu spraugu
§ 180. Fraunhofera difrakcija ar difrakcijas režģi
§ 181. Telpiskais režģis. Gaismas izkliede
§ 182. Difrakcija ar telpisko režģi. Vulfa-Braga formula
§ 183. Optisko instrumentu izšķirtspēja
184.§ Hologrāfijas jēdziens
Uzdevumi

24. nodaļa. Elektromagnētisko viļņu mijiedarbība ar vielu.
§ 185. Gaismas izkliede
§ 186. Gaismas izkliedes elektroniskā teorija
§ 188. Doplera efekts
§ 189. Vavilova-Čerenkova starojums

Uzdevumi
25. nodaļa. Gaismas polarizācija
§ 190. Dabiskā un polarizētā gaisma
§ 191. Gaismas polarizācija atstarošanas un laušanas laikā pie divu dielektriķu robežas
§ 192. Divpusējā laušana
§ 193. Polarizējošās prizmas un polaroīdi
§ 194. Polarizētās gaismas analīze

§ 195. Mākslīgā optiskā anizotropija
§ 196. Polarizācijas plaknes rotācija

Uzdevumi

26. nodaļa. Starojuma kvantu daba.
197.§ Termiskais starojums un tā raksturojums.

§ 198. Kirhhofa likums
§ 199. Stefana-Bolcmaņa likumi un Vīnes pārvietošanās

§ 200. Rayleigh-Jeans un Planck formulas.
§ 201. Optiskā pirometrija. Siltuma gaismas avoti
§ 203. Einšteina vienādojums ārējam fotoelektriskajam efektam. Eksperimentāls gaismas kvantu īpašību apstiprinājums
§ 204. Fotoelektriskā efekta pielietojums
§ 205. Fotona masa un impulss. Viegls spiediens
§ 206. Komptona efekts un tā elementārā teorija
207.§ Elektromagnētiskā starojuma korpuskulāro un viļņu īpašību vienotība
Uzdevumi

6. Kvantu fizikas elementi

27. nodaļa. Bora ūdeņraža atoma teorija.

§ 208. Tomsona un Raterforda atoma modeļi
§ 209. Ūdeņraža atoma līniju spektrs
§ 210. Bora postulāti
§ 211. Franka eksperimenti Hercā
§ 212. Ūdeņraža atoma spektrs pēc Bora

Uzdevumi

28. nodaļa. Kvantu mehānikas elementi
§ 213. Vielas īpašību viļņu-daļiņu dualitāte
§ 214. Dažas de Broglie viļņu īpašības
§ 215. Nenoteiktības attiecība
§ 216. Viļņu funkcija un tās statistiskā nozīme
§ 217. Vispārējais Šrēdingera vienādojums. Šrēdingera vienādojums stacionāriem stāvokļiem
§ 218. Cēloņsakarības princips kvantu mehānikā
§ 219. Brīvas daļiņas kustība
§ 222. Lineārais harmoniskais oscilators kvantu mehānikā
Uzdevumi
29. nodaļa. Mūsdienu atomu un molekulu fizikas elementi
§ 223. Ūdeņraža atoms kvantu mehānikā
§ 224. Elektrona L-stāvoklis ūdeņraža atomā
§ 225. Elektronu spin. Griezuma kvantu skaitlis
226.§ Identisku daļiņu neatšķiramības princips. Fermioni un bozoni
Mendeļejevs
§ 229. Rentgenstaru spektri
§ 231. Molekulārie spektri. Ramana izkliede
§ 232. Absorbcija, spontānais un stimulētais starojums
(lāzeri
Uzdevumi
30. nodaļa. Kvantu statistikas elementi
§ 234. Kvantu statistika. Fāzes telpa. Izplatīšanas funkcija
§ 235. Bozes - Einšteina un Fermi - Diraka kvantu statistikas jēdziens
§ 236. Deģenerēta elektronu gāze metālos
237.§ Siltuma jaudas kvantu teorijas jēdziens. Fonoli
§ 238. Metālu elektrovadītspējas kvantu teorijas secinājumi
! Džozefsona efekts
Uzdevumi
31. nodaļa. Cietvielu fizikas elementi
§ 240. Cietvielu joslu teorijas jēdziens
§ 241. Metāli, dielektriķi un pusvadītāji saskaņā ar joslu teoriju
§ 242. Pusvadītāju iekšējā vadītspēja
§ 243. Pusvadītāju piemaisījumu vadītspēja
§ 244. Pusvadītāju fotovadītspēja
§ 245. Cietvielu luminiscence
§ 246. Divu metālu saskarsme pēc joslu teorijas
247.§ Termoelektriskās parādības un to pielietojumi
§ 248. Rektifikācija pie metāla-pusvadītāja kontakta
§ 250. Pusvadītāju diodes un triodes (tranzistori
Uzdevumi

7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.

32. nodaļa. Atomu kodola fizikas elementi.

§ 252. Masas defekts un saistīšanas enerģija, kodoli

§ 253. Kodola spins un tā magnētiskais moments

§ 254. Kodolspēki. Kodola modeļi

255.§ Radioaktīvais starojums un tā veidi Izvietošanas noteikumi

§ 257. A-sabrukšanas likumi

259.§ Gamma starojums un tā īpašības.

§ 260. Y-starojuma rezonanses absorbcija (Mosbauera efekts

261.§ Radioaktīvā starojuma un daļiņu novērošanas un reģistrēšanas metodes

262.§ Kodolreakcijas un to galvenie veidi

§ 263. Pozitrons. /> -Sairšana. Elektroniskā uztveršana

§ 265. Kodola skaldīšanas reakcija
§ 266. Sadalīšanās ķēdes reakcija
267.§ Kodolenerģijas jēdziens
§ 268. Atomu kodolu sintēzes reakcija. Kontrolējamo kodoltermisko reakciju problēma
Uzdevumi
33. nodaļa. Daļiņu fizikas elementi
§ 269. Kosmiskais starojums
§ 270. Muoni un to īpašības
271.§ Mezoni un to īpašības
272.§ Elementārdaļiņu mijiedarbības veidi
273.§ Daļiņas un antidaļiņas
§ 274. Hiperoni. Elementārdaļiņu dīvainība un paritāte
§ 275. Elementārdaļiņu klasifikācija. Kvarki
Uzdevumi
Pamatlikumi un formulas
1. Mehānikas fiziskie pamati
2. Molekulārās fizikas un termodinamikas pamati
4. Svārstības un viļņi
5. Optika. Radiācijas kvantu raksturs
6. Atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementi

7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi
Priekšmeta rādītājs

T.I. Trofimova

LABI

FIZIĶI

Septītais izdevums, stereotipisks

RIETEICAMSMIZGLĪTĪBAS NODAĻA

ROSIĀNSFEDERATIONS KĀ MĀCĪBU ROKASGRĀMATA

INŽENĒRIEM- TEHNISKĀS SPECIALITĀTES

AUGSTĀKĀS IZGLĪTĪBAS IESTĀDES

PABEIGT SKOLU

2003

Recenzents: A.M. vārdā nosauktās Fizikas katedras profesors. Maskavas ražotājs Enerģētikas institūts (tehniskā universitāte) V. A. Kasjanovs

ISBN 5-06-003634-0

Federālais valsts vienotais uzņēmums "Augstskolu izdevniecība", 2003

Šīs publikācijas oriģinālais makets ir izdevniecības "Augstskola" īpašums, un tā pavairošana (reproducēšana) jebkādā veidā bez izdevniecības piekrišanas ir aizliegta.

PRIEKŠVĀRDS

Mācību grāmata ir uzrakstīta saskaņā ar spēkā esošo augstskolu inženiertehnisko specialitāšu fizikas kursu programmu un paredzēta augstāko tehnisko mācību iestāžu studentiem ikdienas forma apmācības ar ierobežotu stundu skaitu fizikā, ar iespēju izmantot vakara un korespondences veidlapas apmācību.

Mācību grāmatas nelielais apjoms tiek panākts ar rūpīgu materiāla atlasi un kodolīgu izklāstu.

Grāmata sastāv no septiņām daļām. Pirmajā daļā ir sniegts sistemātisks klasiskās mehānikas fizisko pamatu izklāsts, kā arī aplūkoti speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas elementi. Otrā daļa ir veltīta molekulārās fizikas un termodinamikas pamatiem. Trešajā daļā tiek pētīta elektrostatika, līdzstrāva un elektromagnētisms. Ceturtajā daļā, kas veltīta svārstību un viļņu teorijas izklāstam, paralēli aplūkotas mehāniskās un elektromagnētiskās svārstības, norādītas to līdzības un atšķirības, kā arī salīdzināti attiecīgo svārstību laikā notiekošie fizikālie procesi. Piektajā daļā aplūkoti ģeometriskās un elektronu optikas elementi, viļņu optika un starojuma kvantu daba. Sestā daļa ir veltīta atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementiem. Septītajā daļā ir izklāstīti atoma kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.

Materiāls sniegts bez apgrūtinošiem matemātiskiem aprēķiniem, pienācīga uzmanība pievērsta parādību fiziskajai būtībai un to aprakstošajiem jēdzieniem un likumiem, kā arī mūsdienu un klasiskās fizikas nepārtrauktībai. Visa biogrāfiskā informācija sniegta saskaņā ar Ju. A. Hramova grāmatu “Fiziķi” (M.: Nauka, 1983).

Treknrakstu izmanto, lai apzīmētu vektoru daudzumus visos attēlos un tekstā, izņemot lielumus, kas apzīmēti ar grieķu burtiem, kas tehnisku iemeslu dēļ ir rakstīti gaišā fontā ar bultiņu tekstā.

Autore izsaka dziļu pateicību kolēģiem un lasītājiem, kuru laipnie komentāri un vēlējumi sekmēja grāmatas pilnveidošanu. Esmu īpaši pateicīgs profesoram V. A. Kasjanovam par rokasgrāmatas un viņa sniegto komentāru pārskatīšanu.

IEVADS

FIZIKAS PRIEKŠMETS UN TĀ ATTIECĪBA AR CITĀM ZINĀTŅĀM

Apkārtējā pasaule, viss, kas pastāv mums apkārt un ko mēs atklājam caur sajūtām, ir matērija.

Matērijas un tās pastāvēšanas formas neatņemama īpašība ir kustība. Kustība šī vārda plašā nozīmē ir visa veida izmaiņas matērijā – no vienkāršas kustības līdz vissarežģītākajiem domāšanas procesiem.

Dažādas matērijas kustības formas pēta dažādas zinātnes, tostarp fizika. Fizikas, tāpat kā jebkuras zinātnes priekšmets, var tikt atklāts tikai tad, ja tas ir detalizēti izklāstīts. Ir diezgan grūti sniegt stingru fizikas priekšmeta definīciju, jo robežas starp fiziku un vairākām radniecīgām disciplīnām ir patvaļīgas. Šajā attīstības stadijā nav iespējams saglabāt fizikas definīciju tikai kā dabas zinātni.

Akadēmiķis A.F.Ioffe (1880-1960; krievu fiziķis) fiziku definēja kā zinātni, kas pēta matērijas un lauku vispārējās kustības īpašības un likumus. Tagad ir vispāratzīts, ka visas mijiedarbības tiek veiktas caur laukiem, piemēram, gravitācijas, elektromagnētisko un kodolspēku laukiem. Lauks līdzās matērijai ir viena no māšu eksistences formām. Kursa gaitā tiks aplūkota nesaraujamā saikne starp lauku un matēriju, kā arī to īpašību atšķirība.

Fizika ir zinātne par vienkāršākajām un vienlaikus vispārīgākajām matērijas kustības formām un to savstarpējām pārvērtībām. Fizikas pētītās matērijas kustības formas (mehāniskās, termiskās u.c.) ir sastopamas visās augstākās un sarežģītākās matērijas kustības formās (ķīmiskajā, bioloģiskajā utt.). Tāpēc tie, būdami visvienkāršākie, vienlaikus ir visvispārīgākie matērijas kustības veidi. Augstākas un sarežģītākas matērijas kustības formas ir citu zinātņu (ķīmijas, bioloģijas uc) studiju priekšmets.

Fizika ir cieši saistīta ar dabaszinātnēm. Šī ciešā fizikas saikne ar citām dabaszinātņu nozarēm, kā atzīmēja akadēmiķis S. I. Vavilovs (1891-1955; krievu fiziķis un sabiedriskais darbinieks), noveda pie tā, ka fizikas saknes ir dziļas astronomijā, ģeoloģijā, ķīmijā, bioloģijā un citās dabas zinātnēs. zinātnes . Rezultātā radās vairākas jaunas saistītas disciplīnas, piemēram, astrofizika, biofizika u.c.

Fizika ir cieši saistīta ar tehnoloģijām, un šī saikne ir divvirzienu. Fizika izaugusi no tehnoloģiju vajadzībām (mehānikas attīstību sengrieķu vidū, piemēram, izraisīja tā laika būvniecības un militārā aprīkojuma prasības), savukārt tehnoloģijas nosaka fizikālās izpētes virzienu (par Piemēram, savulaik uzdevums radīt ekonomiskākos siltumdzinējus izraisīja vētrainu termodinamikas attīstību). No otras puses, ražošanas tehniskais līmenis ir atkarīgs no fizikas attīstības. Fizika ir pamats jaunu tehnoloģiju nozaru (elektrontehnikas, kodoltehnoloģijas u.c.) radīšanai.

Straujie fizikas attīstības tempi un pieaugošās saiknes ar tehnoloģijām norāda uz fizikas kursa nozīmīgo lomu koledžā: tas ir inženiera teorētiskās sagatavošanas pamats, bez kura nav iespējams veiksmīgs darbs.

EFIZISKO DAUDZUMU VIENĪBAS

Galvenā pētījumu metode fizikā ir pieredze- Sensoriski empīriskas zināšanas par objektīvu realitāti, kas balstītas uz praksi, t.i., pētāmo parādību novērošana precīzi ņemtos apstākļos, ļaujot novērot parādību gaitu un reproducēt to daudzas reizes, kad šie apstākļi atkārtojas.

Eksperimentālo faktu skaidrošanai tiek izvirzītas hipotēzes.

Hipotēze- ir zinātnisks pieņēmums, kas izvirzīts, lai izskaidrotu parādību, un tam ir nepieciešama eksperimentāla pārbaude un teorētisks pamatojums, lai kļūtu par uzticamu zinātnisku teoriju.

Eksperimentālo faktu, kā arī cilvēka darbības rezultātu vispārināšanas rezultātā fiziskie likumi- stabili atkārtoti objektīvi modeļi, kas pastāv dabā. Svarīgākie likumi nosaka attiecības starp fizikāliem lielumiem, kuriem ir nepieciešams šos lielumus izmērīt. Fiziskā lieluma mērīšana ir darbība, kas tiek veikta, izmantojot mērinstrumentus, lai atrastu fiziskā lieluma vērtību pieņemtajās vienībās. Fizikālo lielumu vienības var izvēlēties patvaļīgi, taču tad rodas grūtības to salīdzināšanā. Tāpēc ir ieteicams ieviest mērvienību sistēmu, kas aptver visu fizisko lielumu vienības.

Lai izveidotu mērvienību sistēmu, mērvienības tiek patvaļīgi izvēlētas vairākiem fiziskiem lielumiem neatkarīgiem viens no otra. Šīs vienības sauc galvenās. Atlikušos lielumus un to vienības atvasina no likumiem, kas savieno šos lielumus un tos vienības ar galvenajiem. Viņus sauc atvasinājumi.

Šobrīd obligāta izmantošanai zinātniskajā, kā arī in izglītojoša literatūra Starptautiskā sistēma (SI), kuras pamatā ir septiņas pamatvienības - metrs, kilograms, sekunde, ampērs, kelvins, mols, kandela - un divas papildu vienības - radiāni un steradiāni.

Mērītājs(m) - gaismas noietā ceļa garums vakuumā 1/299792458 s. Kilograms(kg) - masa, kas vienāda ar kilograma starptautiskā prototipa masu (platīna-irīdija balons, kas glabājas Starptautiskajā svaru un mēru birojā Sēvrā, netālu no Parīzes).

Otrkārt(s) - laiks, kas vienāds ar 9 192631770 starojuma periodiem, kas atbilst pārejai starp diviem cēzija-133 atoma pamatstāvokļa hipersīkajiem līmeņiem.

Ampere(A) - pastāvīgas strāvas stiprums, kas, izejot cauri diviem paralēliem bezgala garuma un nenozīmīgi maza šķērsgriezuma taisniem vadītājiem, kas atrodas vakuumā 1 m attālumā viens no otra, rada spēku starp šiem vadītājiem. vienāds ar 2⋅10 -7 N uz metru garuma.

Kelvins(K) - 1/273,16 daļa no ūdens trīskāršā punkta termodinamiskās temperatūras.

Kurmis(mol) - vielas daudzums sistēmā, kas satur tādu pašu strukturālo elementu skaitu, cik atomu satur nuklīds 12 C ar masu 0,012 kg.

Kandela(cd) - gaismas intensitāte noteiktā virzienā avotam, kas izstaro monohromatisku starojumu ar frekvenci 540" 12 Hz, kura enerģijas gaismas intensitāte šajā virzienā ir 1/683 W/sr.

Radiāns(rad) - leņķis starp diviem apļa rādiusiem, starp kuriem loka garums ir vienāds ar rādiusu.

Steradiāns(cf) - ciets leņķis ar virsotni sfēras centrā, izgriežot no sfēras virsmas laukumu, kas vienāds ar kvadrāta laukumu, kura mala ir vienāda ar sfēras rādiusu.

Atvasināto vienību noteikšanai tiek izmantoti fiziskie likumi, kas savieno tās ar pamatvienībām. Piemēram, no formulas vienmērīgai taisnvirziena kustībai v=st(s- nobrauktais attālums, t- laiks) atvasinātā ātruma vienība ir vienāda ar 1 m/s.