wyd. 5, st. - M.: 2006.- 352 s.

Książka w zwięzłej i przystępnej formie przedstawia materiał ze wszystkich działów programu kursu "Fizyka" - od mechaniki po fizykę jądra atomowego i cząstek elementarnych. Dla studentów uniwersytetu. Przydaje się do powtarzania przerobionego materiału oraz w przygotowaniu do egzaminów na uczelniach wyższych, technikach, kolegiach, szkołach, działy przygotowawcze i kursy.

Format: djvu/zip

Rozmiar: 7,45 MB

Ściągnij:

RGhost

SPIS TREŚCI
Przedmowa 3
Wprowadzenie 4
Przedmiot fizyka 4
Związek fizyki z innymi naukami 5
1. FIZYCZNE PODSTAWY MECHANIKI 6
Mechanika i jej struktura 6
Rozdział 1. Elementy kinematyki 7
Modele w mechanice. Kinematyczne równania ruchu materialny punkt. Trajektoria, długość ścieżki, wektor przemieszczenia. Prędkość. Przyspieszenie i jego składowe. Prędkość kątowa. przyspieszenie kątowe.
Rozdział 2 Dynamika punktu materialnego i ruch postępowy bryły sztywnej 14
Pierwsze prawo Newtona. Waga. Wytrzymałość. Drugie i trzecie prawo Newtona. Prawo zachowania pędu. Prawo ruchu środka masy. Siły tarcia.
Rozdział 3. Praca i energia 19
Praca, energia, moc. Energia kinetyczna i potencjalna. Zależność między siłą zachowawczą a energią potencjalną. Pełna energia. Prawo zachowania energii. Graficzne przedstawienie energii. Absolutnie sprężyste uderzenie. Całkowicie nieelastyczny wpływ
Rozdział 4 Mechanika ciał stałych 26
Moment bezwładności. Twierdzenie Steinera. Chwila mocy. Energia kinetyczna obrotu. Równanie dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej. Moment pędu i prawo jego zachowania. Odkształcenia ciała sztywnego. Prawo Hooke'a. Związek między napięciem a stresem.
Rozdział 5 Elementy teorii pola 32
Prawo powszechnego ciążenia. Charakterystyka pola grawitacyjnego. Praca w polu grawitacyjnym. Zależność między potencjałem pola grawitacyjnego a jego natężeniem. prędkości kosmiczne. Siły bezwładności.
Rozdział 6. Elementy mechaniki płynów 36
Ciśnienie w cieczy i gazie. Równanie ciągłości. Równanie Bernoulliego. Niektóre zastosowania równania Bernoulliego. Lepkość (tarcie wewnętrzne). Reżimy przepływu płynów.
Rozdział 7. Elementy specjalna teoria względność 41
Mechaniczna zasada względności. Transformacje Galileusza. postulaty SRT. Transformacje Lorentza. Konsekwencje transformacji Lorentza (1). Konsekwencje transformacji Lorentza (2). Odstęp między zdarzeniami. Podstawowe prawo dynamiki relatywistycznej. Energia w dynamice relatywistycznej.
2. PODSTAWY FIZYKI MOLEKULARNEJ I TERMODYNAMIKI 48
Rozdział 8 gazy doskonałe 48
Dziedziny fizyki: fizyka molekularna i termodynamika. Metoda badania termodynamiki. skale temperatury. Gaz doskonały. Prawa Boyle-Marie-otga, Avogadro, Dalton. Prawo Gay-Lussaca. Równanie Clapeyrona-Mendelejewa. Podstawowe równania teorii kinetyki molekularnej. Prawo Maxwella dotyczące rozkładu cząsteczek gaz doskonały przez prędkość. wzór barometryczny. Dystrybucja Boltzmanna. Średnia droga swobodna cząsteczek. Niektóre eksperymenty potwierdzające MKT. Zjawiska transferowe (1). Zjawiska transferu (2).
Rozdział 9. Podstawy termodynamiki 60
Energia wewnętrzna. Liczba stopni swobody. Prawo równomiernego rozkładu energii w stopniach swobody cząsteczek. Pierwsza zasada termodynamiki. Praca wykonywana przez gaz przy zmianie jego objętości. Pojemność cieplna (1). Pojemność cieplna (2). Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów (1). Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów (2). proces adiabatyczny. Proces okrężny (cykl). Procesy odwracalne i nieodwracalne. Entropia (1). Entropia (2). Druga zasada termodynamiki. Silnik termiczny. Twierdzenie Karno. Maszyna chłodnicza. Cykl Carnota.
Rozdział 10 Rzeczywiste gazy, ciecze i ciała stałe 76
Siły i energia potencjalna oddziaływań międzycząsteczkowych. Równanie Van der Waalsa (równanie stanu gazów rzeczywistych). Izotermy Van der Waalsa i ich analiza (1). Izotermy Van der Waalsa i ich analiza (2). Energia wewnętrzna gazu rzeczywistego. Ciecze i ich opis. Napięcie powierzchniowe cieczy. Zwilżanie. zjawiska kapilarne. Ciała stałe: krystaliczne i amorficzne. Mono- i polikryształy. Znak krystalograficzny kryształów. Rodzaje kryształów według cech fizycznych. Defekty w kryształach. Parowanie, sublimacja, topienie i krystalizacja. Przejścia fazowe. Diagram stanu. Potrójny punkt. Analiza eksperymentalnego diagramu stanu.
3. ELEKTRYCZNOŚĆ I ELEKTROMAGNETYZM 94
Rozdział 11 Elektrostatyka 94
Ładunek elektryczny i jego właściwości. Prawo zachowania ładunku. Prawo Coulomba. Natężenie pola elektrostatycznego. Linie natężenia pola elektrostatycznego. Przepływ wektora napięcia. Zasada superpozycji. pole dipolowe. Twierdzenie Gaussa o polu elektrostatycznym w próżni. Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania pól w próżni (1). Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania pól w próżni (2). Cyrkulacja wektora natężenia pola elektrostatycznego. Potencjał pola elektrostatycznego. Potencjalna różnica. Zasada superpozycji. Związek między napięciem a potencjałem. powierzchnie ekwipotencjalne. Obliczenie różnicy potencjałów z natężenia pola. Rodzaje dielektryków. Polaryzacja dielektryków. Polaryzacja. Natężenie pola w dielektryku. przemieszczenie elektryczne. Twierdzenie Gaussa dotyczące pola w dielektryku. Warunki na granicy między dwoma ośrodkami dielektrycznymi. Przewodniki w polu elektrostatycznym. Pojemność elektryczna. płaski kondensator. Podłączanie kondensatorów do akumulatorów. Energia układu ładunków i przewodnika samotnego. Energia naładowanego kondensatora. Energia pola elektrostatycznego.
Rozdział 12
Prąd elektryczny, siła i gęstość prądu. Siły stron trzecich. Siła elektromotoryczna (EMF). Napięcie. rezystancja przewodnika. Prawo Ohma dla przekroju jednorodnego w obwodzie zamkniętym. Praca i aktualna moc. Prawo Ohma dla niejednorodnego odcinka łańcucha (uogólnione prawo Ohma (GEO)). Reguły Kirchhoffa dla łańcuchów rozgałęzionych.
Rozdział 13. Prądy elektryczne w metalach, próżni i gazach 124
Charakter nośników prądu w metalach. Klasyczna teoria przewodnictwa elektrycznego metali (1). Klasyczna teoria przewodnictwa elektrycznego metali (2). Funkcja wyjściowa elektronów z metali. zjawiska emisyjne. Jonizacja gazów. Niesamopodtrzymujące się wyładowanie gazu. Niezależny zrzut gazu.
Rozdział 14. Pole magnetyczne 130
Opis pola magnetycznego. Podstawowe charakterystyki pola magnetycznego. Linie indukcji magnetycznej. Zasada superpozycji. Prawo Biota-Savarta-Laplace'a i jego zastosowanie. Prawo Ampere'a. Oddziaływanie prądów równoległych. Stała magnetyczna. Jednostki B i H. Pole magnetyczne poruszającego się ładunku. Działanie pola magnetycznego na poruszający się ładunek. Ruch naładowanych cząstek w
pole magnetyczne. Twierdzenie o cyrkulacji wektorowej B. Pola magnetyczne solenoidu i toroidu. Strumień wektora indukcji magnetycznej. Twierdzenie Gaussa dla pola B. Praca nad ruchem przewodnika i obwodu z prądem w polu magnetycznym.
Rozdział 15. Indukcja elektromagnetyczna 142
Eksperymenty Faradaya i wynikające z nich konsekwencje. Prawo Faradaya (prawo indukcji elektromagnetycznej). Reguła Lenza. SEM indukcji w przewodach stałych. Obrót ramy w polu magnetycznym. Prądy wirowe. Indukcyjność pętli. Samoindukcja. Prądy podczas otwierania i zamykania obwodu. Wzajemna indukcja. Transformatory. Energia pola magnetycznego.
Rozdział 16. Magnetyczne właściwości materii 150
Moment magnetyczny elektronów. Dia- i paramagnesy. Namagnesowanie. Pole magnetyczne w materii. Całkowite prawo prądu dla pola magnetycznego w substancji (twierdzenie o krążeniu wektora B). Twierdzenie o obiegu wektora H. Warunki na styku dwóch magnesów. Ferromagnesy i ich właściwości.
Rozdział 17
Pole elektryczne wirowe. Prąd polaryzacji (1). Prąd polaryzacji (2). Równania Maxwella dla pola elektromagnetycznego.
4. OSCYLACJE I FALE 160
Rozdział 18. Drgania mechaniczne i elektromagnetyczne 160
Wibracje: swobodne i harmoniczne. Okres i częstotliwość drgań. Metoda wektorowa amplitudy wirowania. Mechaniczne drgania harmoniczne. Oscylator harmoniczny. Wahadła: sprężynowe i matematyczne. Wahadło fizyczne. Drgania swobodne w wyidealizowanym obwodzie oscylacyjnym. Równanie oscylacji elektromagnetycznych dla wyidealizowanego konturu. Dodanie oscylacji harmonicznych o tym samym kierunku i tej samej częstotliwości. bije. Dodawanie wzajemnie prostopadłych oscylacji. Drgania swobodne tłumione i ich analiza. Drgania swobodne tłumione wahadła sprężynowego. Zmniejszenie tłumienia. Drgania swobodne tłumione w elektrycznym obwodzie oscylacyjnym. Współczynnik jakości układu oscylacyjnego. Wymuszone drgania mechaniczne. Wymuszone oscylacje elektromagnetyczne. Prąd przemienny. prąd płynący przez rezystor. Prąd przemienny przepływający przez cewkę indukcyjną L. Prąd przemienny przepływający przez kondensator C. Obwód prądu przemiennego zawierający rezystor, cewkę indukcyjną i kondensator połączone szeregowo. Rezonans napięciowy (rezonans szeregowy). Rezonans prądów (rezonans równoległy). Moc przydzielona w obwodzie prądu przemiennego.
Rozdział 19 Fale sprężyste 181
proces falowy. Fale podłużne i poprzeczne. Fala harmoniczna i jej opis. Równanie fali biegnącej. prędkość fazowa. równanie falowe. Zasada superpozycji. prędkość grupy. Interferencja fal. Stojące fale. Fale dźwiękowe. Efekt Dopplera w akustyce. Odbiór fal elektromagnetycznych. Skala fal elektromagnetycznych. Równanie różniczkowe
fale elektromagnetyczne. Konsekwencje teorii Maxwella. Wektor gęstości strumienia energii elektromagnetycznej (wektor Umov-Poinging). Impuls pola elektromagnetycznego.
5. OPTYKA. KWANTOWA NATURA PROMIENIOWANIA 194
Rozdział 20. Elementy optyki geometrycznej 194
Podstawowe prawa optyki. Pełne odbicie. Soczewki, cienkie soczewki, ich charakterystyka. Cienka formuła soczewek. Moc optyczna soczewki. Budowa obrazów w soczewkach. Aberracje (błędy) układów optycznych. Wielkości energii w fotometrii. Wielkości światła w fotometrii.
Rozdział 21 Zakłócenia świetlne 202
Wyprowadzenie praw odbicia i załamania światła na podstawie teorii fal. Spójność i monochromatyczność fal świetlnych. Zakłócenia światła. Niektóre metody obserwacji interferencji światła. Obliczanie obrazu interferencji z dwóch źródeł. Pasy o równym nachyleniu (interferencja z płasko-równoległej płyty). Pasy o równej grubości (interferencja z płyty o różnej grubości). pierścienie Newtona. Niektóre zastosowania interferencji (1). Niektóre zastosowania interferencji (2).
Rozdział 22 Załamanie światła 212
Zasada Huygensa-Fresnela. Metoda strefy Fresnela (1). Metoda strefy Fresnela (2). Dyfrakcja Fresnela na okrągłym otworze i dysku. Dyfrakcja Fraunhofera na szczelinie (1). Dyfrakcja Fraunhofera na szczelinie (2). Dyfrakcja Fraunhofera na siatce dyfrakcyjnej. Dyfrakcja na siatce przestrzennej. Kryterium Rayleigha. Rozdzielczość urządzenia widmowego.
Rozdział 23. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią 221
rozproszenie światła. Różnice w widmie dyfrakcyjnym i pryzmatycznym. Dyspersja normalna i anomalna. Elementarna elektronowa teoria dyspersji. Absorpcja (absorpcja) światła. Efekt Dopplera.
Rozdział 24 Polaryzacja światła 226
Światło naturalne i spolaryzowane. Prawo Malusa. Przejście światła przez dwa polaryzatory. Polaryzacja światła podczas odbicia i załamania na granicy faz dwóch dielektryków. Podwójne załamanie. Kryształy dodatnie i ujemne. Pryzmaty polaryzacyjne i polaroidy. Rekord ćwierćfalowy. Analiza światła spolaryzowanego. Sztuczna anizotropia optyczna. Obrót płaszczyzny polaryzacji.
Rozdział 25. Kwantowa natura promieniowania 236
promieniowanie cieplne i jego cechy. Prawa Kirchhoffa, Stefana-Boltzmanna, Wiednia. Formuły Rayleigha-Jeansa i Plancka. Wyprowadzanie ze wzoru Plancka szczegółowych praw promieniowania cieplnego. Temperatury: promieniowanie, kolor, jasność. Charakterystyka woltoamperowa efektu fotoelektrycznego. Prawa efektu fotoelektrycznego. Równanie Einsteina. pęd fotonu. Lekki nacisk. Efekt Comptona. Jedność własności korpuskularnych i falowych promieniowania elektromagnetycznego.
6. ELEMENTY FIZYKI KWANTOWEJ ATOMÓW I CZĄSTECZEK STAŁYCH 246
Rozdział 26 Teoria atomu wodoru Bohra 246
Modele atomu Thomsona i Rutherforda. Widmo liniowe atomu wodoru. postulaty Bohra. Eksperymenty Franka i Hertza. Widmo atomu wodoru według Bohra.
Rozdział 27. Elementy mechaniki kwantowej 251
Dualizm korpuskularno-falowy właściwości materii. Niektóre własności fal de Broglie'a. Relacja niepewności. Probabilistyczne podejście do opisu mikrocząstek. Opis mikrocząstek za pomocą funkcji falowej. Zasada superpozycji. Ogólne równanie Schrödingera. Równanie Schrödingera dla stanów stacjonarnych. Ruch cząstki swobodnej. Cząstka w jednowymiarowej prostokątnej „studni potencjału” z nieskończenie wysokimi „ścianami”. Bariera potencjału o kształcie prostokąta. Przejście cząstki przez barierę potencjału. efekt tunelu. Liniowy oscylator harmoniczny w mechanika kwantowa.
Rozdział 28. Elementy współczesnej fizyki atomów i cząsteczek 263
Atom podobny do wodoru w mechanice kwantowej. liczby kwantowe. Widmo atomu wodoru. Stan ls elektronu w atomie wodoru. Spin elektronu. Zakręć liczbę kwantową. Zasada nierozróżnialności identycznych cząstek. Fermiony i bozony. zasada Pauliego. Rozkład elektronów w atomie według stanów. Ciągłe (bremsstrahlung) widmo rentgenowskie. Charakterystyczne widmo rentgenowskie. Prawo Moseleya. Cząsteczki: wiązania chemiczne, pojęcie poziomów energii. Widma molekularne. Wchłanianie. Emisja spontaniczna i wymuszona. Aktywne środowiska. Rodzaje laserów. Zasada działania lasera na ciele stałym. laser gazowy. Właściwości promieniowania laserowego.
Rozdział 29. Elementy fizyki ciała stałego 278
Teoria stref ciała stałe. Metale, dielektryki i półprzewodniki w teorii stref. Przewodnictwo własne półprzewodników. Przewodnictwo zanieczyszczeń elektronowych (przewodnictwo typu n). Przewodnictwo zanieczyszczeń donorowych (przewodnictwo typu p). Fotoprzewodnictwo półprzewodników. Luminescencja ciał stałych. Styk półprzewodników elektronicznych i otworowych (złącze pn). Przewodność p-i-złącze. diody półprzewodnikowe. Triody półprzewodnikowe (tranzystory).
7. ELEMENTY FIZYKI JĄDROWYCH I CZĄSTEK ELEMENTARNYCH 289
Rozdział 30
Jądra atomowe i ich opis. defekt masy. Energia wiązania jądra. Spin jądra i jego moment magnetyczny. Wycieki jądrowe. modele jądra. Promieniowanie promieniotwórcze i jego rodzaje. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Zasady przemieszczania. radioaktywne rodziny. a-Rozkład. rozpad p. Promieniowanie y i jego własności. Urządzenia do rejestracji promieniowania i cząstek promieniotwórczych. licznik scyntylacyjny. Pulsacyjna komora jonizacyjna. licznik zrzutów gazu. licznik półprzewodników. komora Wilsona. Komory dyfuzyjne i bąbelkowe. Jądrowe emulsje fotograficzne. Reakcje jądrowe i ich klasyfikacja. pozyton. P + - Rozpad. Pary elektron-pozyton, ich anihilacja. Przechwytywanie elektroniczne. Reakcje jądrowe pod działaniem neutronów. reakcja rozszczepienia jądrowego. Reakcja łańcuchowa rozszczepienia. Reaktor nuklearny. Reakcja syntezy jąder atomowych.
Rozdział 31
Promieniowanie kosmiczne. Miony i ich właściwości. Mezony i ich właściwości. Rodzaje oddziaływań cząstek elementarnych. Opis trzech grup cząstek elementarnych. Cząstki i antycząstki. Neutrina i antyneutrina, ich rodzaje. hiperony. Dziwność i parzystość cząstek elementarnych. Charakterystyka leptonów i hadronów. Klasyfikacja cząstek elementarnych. kwarki.
Układ okresowy elementów D. I. Mendelejewa 322
Podstawowe prawa i formuły 324
Indeks 336

Wstęp
Przedmiot fizyki i jej związki z innymi naukami
„Materia jest kategorią filozoficzną służącą do określenia obiektywnej rzeczywistości, którą… przejawiają nasze doznania, istniejące niezależnie od nich” (Lenin VI Poli. sobr. soch. T. 18. s. 131).
Ruch jest integralną właściwością materii i formą jej istnienia. Ruch w szerokim znaczeniu tego słowa to wszelkiego rodzaju przemiany materii – od prostych przemieszczeń po najbardziej złożone procesy myślowe. „Ruch, rozumiany w najogólniejszym tego słowa znaczeniu, to znaczy rozumiany jako sposób istnienia materii, jako właściwość właściwa materii, obejmuje wszelkie zmiany i procesy zachodzące we Wszechświecie, począwszy od prostego ruchu do myślenia” ( Engels F. Dialektyka natury - K¦ Marks, F. Engels, op. 2 wyd., t. 20, s. 391).
Różne formy ruchu materii są przedmiotem badań różnych nauk, w tym fizyki. Przedmiot fizyki, jak zresztą każdej nauki, można ujawnić tylko wtedy, gdy zostanie szczegółowo przedstawiony. Podanie ścisłej definicji przedmiotu fizyki jest raczej trudne, ponieważ granice między fizyką a wieloma pokrewnymi dyscyplinami są arbitralne. Na tym etapie rozwoju niemożliwe jest utrzymanie definicji fizyki wyłącznie jako nauki o przyrodzie.
Akademik A.F. Ioffe (1880 - 1960; radziecki fizyk) zdefiniował fizykę jako naukę, która bada ogólne właściwości i prawa ruchu materii i pola. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że wszystkie oddziaływania odbywają się za pomocą pól, takich jak grawitacyjne, elektromagnetyczne, jądrowe. Pole, obok materii, jest jedną z form istnienia materii. Nierozerwalny związek między polem a materią oraz różnice w ich właściwościach będą rozważane w miarę postępów w kursie.
Fizyka jest nauką o najprostszych i jednocześnie najbardziej ogólnych formach ruchu materii i ich wzajemnych przemianach. Formy ruchu materii badane przez fizykę (mechaniczne, termiczne itp.) są obecne we wszystkich wyższych i bardziej złożonych formach ruchu materii (chemicznych, biologicznych itp.). A więc będąc najprostszymi, są jednocześnie najbardziej ogólnymi formami ruchu materii. Wyższe i bardziej złożone formy ruchu materii są przedmiotem badań innych nauk (chemia, biologia itp.).
Fizyka jest ściśle związana z naukami przyrodniczymi. Jak powiedział akademik S.I. Wawiłow (1891-1955; radziecki fizyk i osoba publiczna), ten ścisły związek między fizyką a innymi gałęziami nauk przyrodniczych doprowadził do tego, że fizyka przekształciła się w astronomię, geologię, chemię, biologię i inne nauki przyrodnicze z najgłębsze korzenie. W rezultacie pojawiło się wiele nowych dyscyplin pokrewnych, takich jak astrofizyka, geofizyka, Chemia fizyczna, biofizyka itp.
Fizyka jest ściśle związana z technologią, a związek ten jest dwukierunkowy. Fizyka wyrosła z potrzeb techniki (na przykład rozwój mechaniki wśród starożytnych Greków był spowodowany wymaganiami konstrukcji i wyposażenie wojskowe tamtych czasów), a technologia z kolei wyznacza kierunek badań fizycznych (na przykład kiedyś zadanie stworzenia najbardziej ekonomicznych silników cieplnych spowodowało gwałtowny rozwój termodynamiki). Z drugiej strony poziom techniczny produkcji zależy od rozwoju fizyki. Fizyka jest podstawą do tworzenia nowych gałęzi techniki (technika elektroniczna, technologia jądrowa itp.).
Fizyka jest ściśle związana z filozofią. Takie wielkie odkrycia w dziedzinie fizyki, jak prawo zachowania i transformacji energii, stosunek niepewności w fizyce atomowej itp., były i są sceną ostrej walki między materializmem a idealizmem. Prawidłowe wnioski filozoficzne z odkryć naukowych w dziedzinie fizyki zawsze potwierdzały główne postanowienia materializmu dialektycznego, dlatego badanie tych odkryć i ich filozoficzne uogólnienie odgrywają ważną rolę w kształtowaniu naukowego światopoglądu.
Szybkie tempo rozwoju fizyki, jej rosnące związki z techniką wskazują na podwójną rolę kierunku fizyki w szkole wyższej: „z jednej strony jest to podstawowa podstawa kształcenia teoretycznego inżyniera, bez której jego pomyślna działalność jest niemożliwa, z drugiej strony jest to kształtowanie się dialektyczno-materialistycznego i naukowo-ateistycznego światopoglądu.

Jednostki wielkości fizyczne
Główną metodą badań w fizyce jest doświadczenie - sensoryczno-empiryczne poznanie obiektywnej rzeczywistości oparte na praktyce, tj. obserwacji badanych zjawisk w ściśle uwzględnionych warunkach, które umożliwiają monitorowanie przebiegu zjawisk i ich wielokrotne odtwarzanie, gdy te warunki się powtarzają.
Wysuwane są hipotezy wyjaśniające fakty doświadczalne. Hipoteza to naukowe założenie wysunięte w celu wyjaśnienia zjawiska, które wymaga eksperymentalnej weryfikacji i teoretycznego uzasadnienia, aby stać się wiarygodną teorią naukową.
W wyniku uogólnienia faktów eksperymentalnych, a także wyników działań ludzi, fizycznych
prawa cale - stabilne powtarzające się obiektywne wzorce, które istnieją w przyrodzie. Najważniejsze prawa ustalają związek między wielkościami fizycznymi, dla których konieczne jest zmierzenie tych wielkości. Pomiar wielkości fizycznej to czynność wykonywana za pomocą przyrządów pomiarowych w celu ustalenia wartości wielkości fizycznej w przyjętych jednostkach. Jednostki wielkości fizycznych można wybrać dowolnie, ale wtedy pojawią się trudności w ich porównywaniu. Dlatego wskazane jest wprowadzenie systemu jednostek, który obejmuje jednostki wszystkich wielkości fizycznych i pozwala na operowanie nimi.
Aby zbudować system jednostek, jednostki są wybierane arbitralnie dla kilku niezależnych wielkości fizycznych. Jednostki te nazywane są podstawowymi. Pozostałe wielkości i ich jednostki wywodzą się z praw łączących te wielkości z głównymi. Nazywa się je pochodnymi.

W ZSRR, zgodnie z normą państwową (GOST 8.417 - 81), obowiązkowy jest system międzynarodowy (SI), który opiera się na siedmiu podstawowych jednostkach - metrze, kilogramie, sekundzie, amperach, kelwinach, molach, kandelach - i dwie dodatkowe jedynki - radiany i steradiany.
Metr (m) to długość drogi, jaką pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 s.
Kilogram (kg) to masa równa masie międzynarodowego prototypu kilograma (cylinder platynowo-irydowy przechowywany w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag w Sevres pod Paryżem).
Sekunda (s) to czas równy 9 192 631 770 okresom promieniowania odpowiadającym przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu-133.
Amper (A) - siła niezmiennego prądu, który przepływając przez dwa równoległe proste przewodniki o nieskończonej długości i znikomym przekroju, znajdujące się w próżni w odległości 1 m od siebie, wytwarza między tymi przewodami siłę równą do 2 10-7 N na każdy metr długości.
Kelwin (K) - 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody.
Mol (mol) - ilość substancji układu zawierającego tyle elementów strukturalnych, ile jest atomów w nuklidzie | 2C o masie 0,012 kg.
Candela (cd) - światłość w danym kierunku źródła emitującego promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540-1012 Hz, którego światłość w tym kierunku wynosi 1/683 W/sr.
Radian (rad) - kąt między dwoma promieniami koła, którego długość łuku jest równa promieniowi.
Steradian (sr) - kąt bryłowy z wierzchołkiem w środku kuli, wycinający na powierzchni kuli pole równe polu kwadratu o boku równym promieniowi kuli.
Aby ustalić jednostki pochodne, stosuje się prawa fizyczne, które łączą je z jednostkami podstawowymi. Na przykład ze wzoru na ruch jednostajny prostoliniowy v \u003d s / t (s to przebyta odległość, i to czas), pochodną jednostką prędkości jest 1 m / s.
Wymiarem wielkości fizycznej jest jej wyrażenie w jednostkach podstawowych. Wychodząc na przykład z drugiego prawa Newtona, otrzymujemy ten wymiar siły
gdzie M jest wymiarem masy; L jest wymiarem długości; T jest wymiarem czasu.
Wymiary obu części równości fizycznych muszą być takie same, ponieważ prawa fizyczne nie mogą zależeć od wyboru jednostek wielkości fizycznych.
Wychodząc z tego, można sprawdzić poprawność otrzymanych wzorów fizycznych (na przykład przy rozwiązywaniu problemów), a także ustalić wymiary wielkości fizycznych.

Fizyczne podstawy mechaniki
Mechanika jest częścią fizyki, która bada wzorce ruchu mechanicznego i przyczyny, które powodują lub zmieniają ten ruch. Ruch mechaniczny to zmiana w czasie względnego położenia ciał lub ich części.
Rozwój mechaniki jako nauki rozpoczyna się w III wieku. pne e., kiedy starożytny grecki naukowiec Archimedes (287 - 212 pne) sformułował prawo równowagi dźwigni i prawa równowagi ciał pływających. Podstawowe prawa mechaniki zostały ustalone przez włoskiego fizyka i astronoma G. Galileo (1564 - 1642), a ostatecznie sformułowane przez angielskiego naukowca I. Newtona (1643 - 1727).
Mechanika Galileusza - Newtona nazywana jest mechaniką klasyczną. Bada prawa ruchu ciał makroskopowych, których prędkości są małe w porównaniu z prędkością światła w próżni. Prawa ruchu ciał makroskopowych o prędkościach porównywalnych z c bada mechanika relatywistyczna oparta na szczególnej teorii względności sformułowanej przez A. Einsteina (1879 - 1955). Do opisu ruchu ciał mikroskopijnych (pojedynczych atomów i cząstek elementarnych) prawa mechaniki klasycznej nie mają zastosowania - zastępują je prawa mechaniki kwantowej.
W pierwszej części naszego kursu zajmiemy się mechaniką Galileusza - Newtona, czyli rozważymy ruch ciał makroskopowych z prędkościami znacznie mniejszymi od prędkości c. W mechanice klasycznej ogólnie przyjmuje się koncepcję czasu i przestrzeni, rozwiniętą przez I. Newtona i dominującą w naukach przyrodniczych w XVII-XIX wieku. Mechanika Galileusza - Newtona uważa przestrzeń i czas za obiektywne formy istnienia materii, ale w oderwaniu od siebie i od ruchu ciał materialnych, co odpowiadało ówczesnemu poziomowi wiedzy.
Ponieważ opis mechaniczny jest wizualny i znajomy, a za jego pomocą można wyjaśnić wiele zjawisk fizycznych, w XIX wieku. niektórzy fizycy zaczęli sprowadzać wszystkie zjawiska do mechanicznych. Pogląd ten był zgodny z filozoficznym materializmem mechanistycznym. Dalszy rozwój fizyki pokazał jednak, że wielu zjawisk fizycznych nie da się sprowadzić do najprostszej postaci ruchu – mechanicznej. Materializm mechanistyczny musiał ustąpić miejsca materializmowi dialektycznemu, który rozważa bardziej ogólne typy ruchu materii i bierze pod uwagę całą różnorodność świata rzeczywistego.
Mechanika dzieli się na trzy działy: 1) kinematyka; 2) dynamika; 3) statyczny.
Kinematyka bada ruch ciał bez uwzględnienia przyczyn, które determinują ten ruch.
Dynamika bada prawa ruchu ciał i przyczyny, które powodują lub zmieniają ten ruch.
Statyka bada prawa równowagi układu ciał. Jeśli znane są prawa ruchu ciał, to można z nich również wyprowadzić prawa równowagi. Dlatego fizyka nie traktuje praw statyki oddzielnie od praw dynamiki.

Nazwa: Kurs fizyki. 1990.

Podręcznik został opracowany zgodnie z programem fizyki dla studentów. Składa się z siedmiu części, które przedstawiają fizyczne podstawy mechaniki, fizyki i termodynamiki molekularnej, elektryczności i magnetyzmu, optyki, fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych, fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych. Podręcznik ustanawia logiczną ciągłość i związek między fizyką klasyczną i współczesną.
Wprowadzono zmiany do wydania drugiego (I-1985), podano pytania kontrolne i zadania do samodzielnego rozwiązania.

Podręcznik jest napisany zgodnie z aktualnym programem kursu fizyki dla specjalności inżynieryjno-technicznych szkół wyższych instytucje edukacyjne.
mała objętość przewodnik po studiach dzięki starannej selekcji i zwięzłej prezentacji materiału.
Książka składa się z siedmiu części. Pierwsza część zawiera systematyczną prezentację podstawy fizyczne mechanika klasyczna, a także elementy szczególnej (prywatnej) teorii względności. Część druga poświęcona jest podstawom fizyki molekularnej i termodynamiki. Trzecia część dotyczy elektrostatyki, prądu stałego i elektromagnetyzmu. W czwartej części, poświęconej prezentacji oscylacji i fal, omówiono równolegle oscylacje mechaniczne i elektromagnetyczne, wskazano ich podobieństwa i różnice oraz porównano procesy fizyczne zachodzące podczas odpowiednich oscylacji. Część piąta dotyczy elementów optyki geometrycznej i elektronicznej, optyki falowej oraz kwantowej natury promieniowania. Część szósta poświęcona jest elementom fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych. W części siódmej przedstawiono w zarysie elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

SPIS TREŚCI
Przedmowa
Wstęp
Przedmiot fizyki i jej związki z innymi naukami
Jednostki wielkości fizycznych
1. Fizyczne podstawy mechaniki.
Rozdział 1. Elementy kinematyki
§ 1. Modele w mechanice. Układ odniesienia. Trajektoria, długość ścieżki, wektor przemieszczenia
§ 2. Prędkość
§ 3. Przyspieszenie i jego składowe
§ 4. Prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe
Zadania
Rozdział 2. Dynamika punktu materialnego i ruch postępowy bryły sztywnej Siła
§ 6. Drugie prawo Newtona
§ 7. Trzecie prawo Newtona
§ 8. Siły tarcia
§ 9. Prawo zachowania pędu. Środek masy
§ 10. Równanie ruchu ciała o zmiennej masie
Zadania
Rozdział 3. Praca i energia
§ 11. Energia, praca, moc
§ 12. Energie kinetyczne i potencjalne
§ 13. Prawo zachowania energii
§ 14. Graficzne przedstawienie energii
§ 15. Zderzenie ciał absolutnie sprężystych i niesprężystych
Zadania
Rozdział 4
§ 16. Moment bezwładności
§ 17. Energia kinetyczna obrotu
§ 18. Moment siły. Równanie dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej.
§ 19. Moment pędu i prawo jego zachowania
§ 20. Wolne osie. Żyroskop
§ 21. Odkształcenia bryły sztywnej
Zadania
Rozdział 5 Elementy teorii pola
§ 22. Prawa Keplera. Prawo grawitacji
§ 23. Grawitacja i ciężar. Nieważkość 48 y 24. Pole grawitacyjne i jego natężenie
§ 25. Praca w polu grawitacyjnym. Potencjał pola grawitacyjnego
§ 26. Prędkości kosmiczne
§ 27. Nieinercjalne układy odniesienia. Siły bezwładności
Zadania
Rozdział 6
§ 28. Ciśnienie w cieczach i gazach
§ 29. Równanie ciągłości
§ 30. Równanie Bernoulla i wynikające z niego konsekwencje
§ 31. Lepkość (tarcie wewnętrzne). Reżimy laminarne i turbulentne przepływu płynów
§ 32. Metody oznaczania lepkości
§ 33. Ruch ciał w cieczach i gazach
Zadania
Rozdział 7
§ 35. Postulaty szczególnej (prywatnej) teorii względności
§ 36. Transformacje Lorentza
§ 37. Konsekwencje przekształceń Lorentza
§ 38. Przerwa między zdarzeniami
§ 39. Podstawowe prawo relatywistycznej dynamiki punktu materialnego
§ 40. Prawo stosunku masy do energii
Zadania

Rozdział 8
§ 41. Metody badawcze. Doświadczone prawa gazu doskonałego
§ 42. Równanie Clapeyrona - Mendelejewa
§ 43. Podstawowe równania molekularno-kinetycznej teorii gazów doskonałych
§ 44. Prawo Maxwella dotyczące rozkładu cząsteczek gazu doskonałego zgodnie z prędkościami i energiami ruchu termicznego
§ 45. Formuła barometryczna. Dystrybucja Boltzmanna
§ 46. Średnia liczba zderzeń i średnia droga swobodna cząsteczek
§ 47. Doświadczalne uzasadnienie teorii molekularno-kinetycznej
§ 48. Zjawiska transportu w układach termodynamicznie nierównowagowych
§ 49. Próżnia i sposoby jej uzyskiwania. Właściwości gazów ultrarozrzedzonych
Zadania
Rozdział 9. Podstawy termodynamiki.
§ 50. Liczba stopni swobody cząsteczki. Prawo równomiernego rozkładu energii w stopniach swobody cząsteczek
§ 51. Pierwsza zasada termodynamiki
§ 52. Praca gazu ze zmianą jego objętości
§ 53. Pojemność cieplna
§ 54. Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów
§ 55. Proces adiabatyczny. Proces politropowy
§ 57. Entropia, jej statystyczna interpretacja i związek z prawdopodobieństwem termodynamicznym
§ 58. Druga zasada termodynamiki
§ 59. Silniki cieplne i lodówki Obieg Carnota i jego sprawność dla gazu doskonałego
Zadania
Rozdział 10
§ 61. Równanie Van der Waalsa
§ 62. Izotermy Van der Waalsa i ich analiza
§ 63. Energia wewnętrzna gazu rzeczywistego
§ 64. Efekt Joule'a-Thomsona
§ 65. Skraplanie gazów
§ 66. Właściwości cieczy. Napięcie powierzchniowe
§ 67. Zwilżanie
§ 68. Ciśnienie pod zakrzywioną powierzchnią cieczy
§ 69. Zjawiska kapilarne
§ 70. Ciała stałe. Mono- i polikryształy
§ 71. Rodzaje ciał krystalicznych
§ 72. Wady kryształów
§ 75. Przemiany fazowe pierwszego i drugiego rodzaju
§ 76. Schemat stanów. potrójny punkt
Zadania
3. Elektryczność i magnetyzm
Rozdział 11
§ 77. Prawo zachowania ładunku elektrycznego
§ 78. Prawo Coulomba
§ 79. Pole elektrostatyczne. Natężenie pola elektrostatycznego
§ 80. Zasada superpozycji pól elektrostatycznych. pole dipolowe
§ 81. Twierdzenie Gaussa o polu elektrostatycznym w próżni
§ 82. Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania niektórych pól elektrostatycznych w próżni
§ 83. Cyrkulacja wektora natężenia pola elektrostatycznego
§ 84. Potencjał pola elektrostatycznego
§ 85. Napięcie jako gradient potencjału. Powierzchnie ekwipotencjalne
§ 86. Obliczenie różnicy potencjałów z natężenia pola
§ 87. Rodzaje dielektryków. Polaryzacja dielektryków
§ 88. Polaryzacja. Natężenie pola w dielektryku
§ 89. Mieszanie elektryczne. Twierdzenie Gaussa o polu elektrostatycznym w dielektryku
§ 90. Warunki na styku dwóch ośrodków dielektrycznych
§ 91. Ferroelektryki
§ 92. Przewodniki w polu elektrostatycznym
§ 93. Pojemność elektryczna pojedynczego przewodnika
§ 94. Kondensatory
§ 95. Energia układu ładunków, pojedynczego przewodnika i kondensatora. Energia pola elektrostatycznego
Zadania
Rozdział 12
§ 96. Prąd elektryczny, siła i gęstość prądu
§ 97. Siły zewnętrzne. Siła elektromotoryczna i napięcie
§ 98. Prawo Ohma. Rezystancja przewodnika
§ 99. Praca i władza. Prawo Joule'a-Lenza
§ 100. Prawo Ohma dla niejednorodnego odcinka łańcucha
§ 101. Reguły Kirchhoffa dla obwodów rozgałęzionych
Zadania
Rozdział 13
§ 104. Wyjściowa funkcja elektronów z metalu
§ 105. Zjawiska emisyjne i ich zastosowanie
§ 106. Jonizacja gazów. Niesamopodtrzymujące się wyładowanie gazu
§ 107. Niezależny zrzut gazu i jego rodzaje
§ 108. Plazma i jej właściwości
Zadania
Rozdział 14
§ 109. Pole magnetyczne i jego właściwości
§ 110. Prawo Biota - Savarta - Laplace'a i jego zastosowanie do obliczania pola magnetycznego
§ 111. Prawo Ampere'a. Oddziaływanie prądów równoległych
§ 112. Stała magnetyczna. Jednostki indukcji magnetycznej i natężenia pola magnetycznego
§ 113. Pole magnetyczne poruszającego się ładunku
§ 114. Działanie pola magnetycznego na poruszający się ładunek
§ 115. Ruch cząstek naładowanych w polu magnetycznym
§ 117. Efekt Halla
§ 118. Obieg wektora B pola magnetycznego w próżni
§ 119. Pola magnetyczne solenoidu i toroidu
§ 121. Praca nad ruchem przewodnika i obwodu z prądem w polu magnetycznym
Zadania
Rozdział 15
§ 122. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej (eksperymenty Faradaya
§ 123. Prawo Faradaya i jego wyprowadzenie z prawa zachowania energii
§ 125. Prądy wirowe (Prądy Foucaulta
§ 126. Indukcyjność obwodu. samoindukcja
§ 127. Prądy przy otwieraniu i zamykaniu obwodu
§ 128. Indukcja wzajemna
§ 129. Transformatory
§130. Energia pola magnetycznego
Zadania
Rozdział 16
§ 131. Momenty magnetyczne elektronów i atomów
§ 132. DNA- i paramagnetyzm
§ 133. Namagnesowanie. Pole magnetyczne w materii
§ 134. Warunki na styku dwóch magnesów
§ 135. Ferromagnesy i ich właściwości
§ 136. Natura ferromagnetyzmu
Zadania
Rozdział 17
§ 137. Wirowe pole elektryczne
§ 138. Prąd przesunięcia
§ 139. Równania Maxwella dla pola elektromagnetycznego
4. Oscylacje i fale.
Rozdział 18
§ 140. Drgania harmoniczne i ich charakterystyka
§ 141. Mechaniczne drgania harmoniczne
§ 142. Oscylator harmoniczny. Wahadła sprężynowe, fizyczne i matematyczne
§ 144. Dodanie drgań harmonicznych o tym samym kierunku i tej samej częstotliwości. bije
§ 145. Dodanie wzajemnie prostopadłych drgań
§ 146. Równanie różniczkowe drgań swobodnych tłumionych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie. Samooscylacje
§ 147. Równanie różniczkowe drgań wymuszonych (mechanicznych i elektromagnetycznych) i jego rozwiązanie
§ 148. Amplituda i faza wymuszone wahanie(mechaniczne i elektromagnetyczne). Rezonans
§ 149. Prąd przemienny
§ 150. Rezonans naprężeń
§ 151. Rezonans prądów
§ 152. Moc wydzielana w obwodzie prądu przemiennego
Zadania
Rozdział 19
§ 153. Procesy falowe. Fale podłużne i poprzeczne
§ 154. Równanie fali biegnącej. prędkość fazowa. równanie falowe
§ 155. Zasada superpozycji. prędkość grupy
§ 156. Interferencja fal
§ 157. Fale stojące
§ 158. Fale dźwiękowe
§ 159. Efekt Dopplera w akustyce
§ 160. Ultradźwięki i ich zastosowanie
Zadania
Rozdział 20
§ 161. Eksperymentalna produkcja fal elektromagnetycznych
§ 162. Równanie różniczkowe fali elektromagnetycznej
§ 163. Energia fal elektromagnetycznych. Impuls pola elektromagnetycznego
§ 164. Promieniowanie dipola. Zastosowanie fal elektromagnetycznych
Zadania
5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania.
Rozdział 21. Elementy optyki geometrycznej i elektronicznej.
§ 165. Podstawowe prawa optyki. całkowite odbicie
§ 166. Cienkie soczewki. Obraz obiektów za pomocą soczewek
§ 167. Aberracje (błędy) układów optycznych
§ 168. Podstawowe wielkości fotometryczne i ich jednostki
Zadania
Rozdział 22
§ 170. Rozwój idei o naturze światła
§ 171. Spójność i monochromatyczność fal świetlnych
§ 172. Zakłócenia światła
§ 173. Metody obserwacji interferencji światła
§ 174. Interferencja światła w cienkich warstwach
§ 175. Stosowanie interferencji światła
Rozdział 23
§ 177. Metoda stref Fresnela. Prostoliniowe rozchodzenie się światła
§ 178. Dyfrakcja Fresnela na okrągłym otworze i dysku
§ 179. Dyfrakcja Fraunhofera na jednej szczelinie
§ 180. Dyfrakcja Fraunhofera na siatce dyfrakcyjnej
§ 181. Krata przestrzenna. rozpraszanie światła
§ 182. Dyfrakcja na siatce przestrzennej. Formuła Wolfe'a-Braggsa
§ 183. Rozdzielczość przyrządów optycznych
§ 184. Pojęcie holografii
Zadania
Rozdział 24. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią.
§ 185. Rozproszenie światła
§ 186. Elektroniczna teoria rozpraszania światła
§ 188. Efekt Dopplera
§ 189. Promieniowanie Wawiłowa-Czerenkowa
Zadania
Rozdział 25
§ 190. Światło naturalne i spolaryzowane
§ 191. Polaryzacja światła podczas odbicia i załamania na granicy dwóch dielektryków
§ 192. Podwójne załamanie
§ 193. Pryzmaty polaryzacyjne i polaroidy
§ 194. Analiza światła spolaryzowanego
§ 195. Sztuczna anizotropia optyczna
§ 196. Obrót płaszczyzny polaryzacji
Zadania
Rozdział 26. Kwantowa natura promieniowania.
§ 197. Promieniowanie cieplne i jego właściwości.
§ 198. Prawo Kirchhoffa
§ 199. Prawa Stefana-Boltzmanna i przesunięcia wiedeńskie
§ 200. Formuły Rayleigha-Jeansa i Plancka.
§ 201. Pirometria optyczna. Termiczne źródła światła
§ 203. Równanie Einsteina dla zewnętrznego efektu fotoelektrycznego. Eksperymentalne potwierdzenie kwantowych właściwości światła
§ 204. Zastosowanie efektu fotoelektrycznego
§ 205. Masa i pęd fotonu. lekki nacisk
§ 206. Efekt Comptona i jego elementarna teoria
§ 207. Jedność własności korpuskularnych i falowych promieniowania elektromagnetycznego
Zadania
6. Elementy fizyki kwantowej
Rozdział 27. Teoria atomu wodoru Bohra.
§ 208. Modele atomu Thomsona i Rutherforda
§ 209. Widmo liniowe atomu wodoru
§ 210. Postulaty Bohra
§ 211. Eksperymenty Franka w hercach
§ 212. Widmo atomu wodoru według Bohra
Zadania
Rozdział 28
§ 213. Dualizm korpuskularno-falowy właściwości materii
§ 214. Niektóre własności fal de Broglie'a
§ 215. Stosunek niepewności
§ 216. Funkcja falowa i jej znaczenie statystyczne
§ 217. Ogólne równanie Schrödingera. Równanie Schrödingera dla stanów stacjonarnych
§ 218. Zasada przyczynowości w mechanice kwantowej
§ 219. Ruch cząstki swobodnej
§ 222. Liniowy oscylator harmoniczny w mechanice kwantowej
Zadania
Rozdział 29
§ 223. Atom wodoru w mechanice kwantowej
§ 224. Stan L elektronu w atomie wodoru
§ 225. Spin elektronu. Zakręć liczbę kwantową
§ 226. Zasada nierozróżnialności identycznych cząstek. Fermiony i bozony
Mendelejew
§ 229. Widma rentgenowskie
§ 231. Widma molekularne. Ramanowskie rozpraszanie światła
§ 232. Absorpcja, emisja spontaniczna i wymuszona
(lasery
Zadania
Rozdział 30
§ 234. Statystyka kwantowa. przestrzeń fazowa. funkcja dystrybucyjna
§ 235. Pojęcie statystyki kwantowej Bosego-Einsteina i Fermiego-Diraca
§ 236. Zdegenerowany gaz elektronowy w metalach
§ 237. Pojęcie teoria kwantowa pojemność cieplna. Fonole
§ 238. Wnioski z kwantowej teorii przewodnictwa elektrycznego metali na podstawie efektu Josephsona
Zadania
Rozdział 31
§ 240. Pojęcie strefowej teorii ciał stałych
§ 241. Metale, dielektryki i półprzewodniki według teorii strefowej
§ 242. Przewodnictwo samoistne półprzewodników
§ 243. Zanieczyszczona przewodność półprzewodników
§ 244. Fotoprzewodnictwo półprzewodników
§ 245. Luminescencja ciał stałych
§ 246. Kontakt dwóch metali według teorii pasmowej
§ 247. Zjawiska termoelektryczne i ich zastosowanie
§ 248. Prostowanie na styku metal-półprzewodnik
§ 250. Diody i triody półprzewodnikowe (tranzystory
Zadania
7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.
Rozdział 32
§ 252. Defekt masy i energia wiązania, jądra
§ 253. Spin jądra i jego moment magnetyczny
§ 254. Siły jądrowe. Modele jądra
§ 255. Promieniowanie promieniotwórcze i jego rodzaje Zasady przemieszczania
§ 257. Prawidłowości rozkładu
§ 259. Promieniowanie gamma i jego właściwości
§ 260. Rezonansowa absorpcja promieniowania γ (efekt Mössbauera)
§ 261. Metody obserwacji i rejestracji promieniowania i cząstek promieniotwórczych
§ 262. Reakcje jądrowe i ich główne rodzaje
§ 263. Pozyton. Rozkład. Przechwytywanie elektroniczne
§ 265. Reakcja rozszczepienia jądra
§ 266. Reakcja łańcuchowa rozszczepienia
§ 267. Pojęcie energii jądrowej
§ 268. Reakcja łączenia się jąder atomowych. Problem kontrolowanych reakcji termojądrowych
Zadania
Rozdział 33
§ 269. Promieniowanie kosmiczne
§ 270. Miony i ich właściwości
§ 271. Mezony i ich właściwości
§ 272. Rodzaje oddziaływań cząstek elementarnych
§ 273. Cząstki i antycząstki
§ 274. Hiperony. Dziwność i parzystość cząstek elementarnych
§ 275. Klasyfikacja cząstek elementarnych. kwarki
Zadania
Podstawowe prawa i formuły
1. Fizyczne podstawy mechaniki
2. Podstawy fizyki molekularnej i termodynamiki
4. Oscylacje i fale
5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania
6. Elementy fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych
7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych
Indeks tematyczny

wyd. 11, st. - M.: 2006.- 560 s.

Podręcznik (wydanie dziewiąte, poprawione i rozszerzone, 2004) składa się z siedmiu części, które przedstawiają fizyczne podstawy mechaniki, fizyki molekularnej i termodynamiki, elektryczności i magnetyzmu, optyki, fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych, fizyki jądrowej i elementarnej fizyki atomowej cząstki. Kwestia połączenia oscylacji mechanicznych i elektromagnetycznych została racjonalnie rozwiązana. Ustanowiono logiczną ciągłość i związek między fizyką klasyczną i współczesną. Podano pytania kontrolne i zadania do samodzielnego rozwiązania.

Dla studentów kierunków inżynieryjno-technicznych szkół wyższych.

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

Rozmiar: 6MB

Ściągnij:

RGhost

1. Fizyczne podstawy mechaniki.
Rozdział 1. Elementy kinematyki

§ 1. Modele w mechanice. Układ odniesienia. Trajektoria, długość ścieżki, wektor przemieszczenia

§ 2. Prędkość

§ 3. Przyspieszenie i jego składowe

§ 4. Prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe

Zadania

Rozdział 2. Dynamika punktu materialnego i ruch postępowy bryły sztywnej Siła

§ 6. Drugie prawo Newtona

§ 7. Trzecie prawo Newtona

§ 8. Siły tarcia

§ 9. Prawo zachowania pędu. Środek masy

§ 10. Równanie ruchu ciała o zmiennej masie

Zadania

Rozdział 3. Praca i energia

§ 11. Energia, praca, moc

§ 12. Energie kinetyczne i potencjalne

§ 13. Prawo zachowania energii

§ 14. Graficzne przedstawienie energii

§ 15. Zderzenie ciał absolutnie sprężystych i niesprężystych

Zadania

Rozdział 4

§ 16. Moment bezwładności

§ 17. Energia kinetyczna obrotu

§ 18. Moment siły. Równanie dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej.

§ 19. Moment pędu i prawo jego zachowania
§ 20. Wolne osie. Żyroskop
§ 21. Odkształcenia bryły sztywnej
Zadania

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

§ 27. Nieinercjalne układy odniesienia. Siły bezwładności
Zadania

Rozdział 6
§ 28. Ciśnienie w cieczach i gazach
§ 29. Równanie ciągłości
§ 30. Równanie Bernoulla i wynikające z niego konsekwencje
§ 31. Lepkość (tarcie wewnętrzne). Reżimy laminarne i turbulentne przepływu płynów
§ 32. Metody oznaczania lepkości
§ 33. Ruch ciał w cieczach i gazach

Zadania
Rozdział 7
§ 35. Postulaty szczególnej (prywatnej) teorii względności
§ 36. Transformacje Lorentza
§ 37. Konsekwencje przekształceń Lorentza
§ 38. Przerwa między zdarzeniami
§ 39. Podstawowe prawo relatywistycznej dynamiki punktu materialnego
§ 40. Prawo stosunku masy do energii
Zadania

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

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

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

§ 99. Praca i władza. Prawo Joule'a-Lenza
§ 100. Prawo Ohma dla niejednorodnego odcinka łańcucha
§ 101. Reguły Kirchhoffa dla obwodów rozgałęzionych
Zadania
Rozdział 13
§ 104. Wyjściowa funkcja elektronów z metalu
§ 105. Zjawiska emisyjne i ich zastosowanie
§ 106. Jonizacja gazów. Niesamopodtrzymujące się wyładowanie gazu
§ 107. Niezależny zrzut gazu i jego rodzaje
§ 108. Plazma i jej właściwości
Zadania

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

Rozdział 15
§ 122. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej (eksperymenty Faradaya
§ 123. Prawo Faradaya i jego wyprowadzenie z prawa zachowania energii
§ 125. Prądy wirowe (Prądy Foucaulta
§ 126. Indukcyjność obwodu. samoindukcja
§ 127. Prądy przy otwieraniu i zamykaniu obwodu
§ 128. Indukcja wzajemna
§ 129. Transformatory
§130. Energia pola magnetycznego
dacze
Rozdział 16
§ 131. Momenty magnetyczne elektronów i atomów
§ 132. DNA- i paramagnetyzm
§ 133. Namagnesowanie. Pole magnetyczne w materii
§ 134. Warunki na styku dwóch magnesów
§ 135. Ferromagnesy i ich właściwości

§ 136. Natura ferromagnetyzmu
Zadania
Rozdział 17
§ 137. Wirowe pole elektryczne
§ 138. Prąd przesunięcia
§ 139. Równania Maxwella dla pola elektromagnetycznego

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

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

§ 155. Zasada superpozycji. prędkość grupy
§ 156. Interferencja fal
§ 157. Fale stojące
§ 158. Fale dźwiękowe
§ 159. Efekt Dopplera w akustyce
§ 160. Ultradźwięki i ich zastosowanie

Zadania

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

§ 163. Energia fal elektromagnetycznych. Impuls pola elektromagnetycznego

§ 164. Promieniowanie dipola. Zastosowanie fal elektromagnetycznych
Zadania

5. Optyka. Kwantowa natura promieniowania.

Rozdział 21. Elementy optyki geometrycznej i elektronicznej.
§ 165. Podstawowe prawa optyki. całkowite odbicie
§ 166. Cienkie soczewki. Obraz obiektów za pomocą soczewek
§ 167. Aberracje (błędy) układów optycznych
§ 168. Podstawowe wielkości fotometryczne i ich jednostki
Zadania
Rozdział 22
§ 170. Rozwój idei o naturze światła
§ 171. Spójność i monochromatyczność fal świetlnych
§ 172. Zakłócenia światła
§ 173. Metody obserwacji interferencji światła
§ 174. Interferencja światła w cienkich warstwach
§ 175. Stosowanie interferencji światła
Rozdział 23
§ 177. Metoda stref Fresnela. Prostoliniowe rozchodzenie się światła
§ 178. Dyfrakcja Fresnela na okrągłym otworze i dysku
§ 179. Dyfrakcja Fraunhofera na jednej szczelinie
§ 180. Dyfrakcja Fraunhofera na siatce dyfrakcyjnej
§ 181. Krata przestrzenna. rozpraszanie światła
§ 182. Dyfrakcja na siatce przestrzennej. Formuła Wolfe'a-Braggsa
§ 183. Rozdzielczość przyrządów optycznych
§ 184. Pojęcie holografii
Zadania

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

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

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

Zadania

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

§ 198. Prawo Kirchhoffa
§ 199. Prawa Stefana-Boltzmanna i przesunięcia wiedeńskie

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

6. Elementy fizyki kwantowej

Rozdział 27. Teoria atomu wodoru Bohra.

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

Zadania

Rozdział 28
§ 213. Dualizm korpuskularno-falowy właściwości materii
§ 214. Niektóre własności fal de Broglie'a
§ 215. Stosunek niepewności
§ 216. Funkcja falowa i jej znaczenie statystyczne
§ 217. Ogólne równanie Schrödingera. Równanie Schrödingera dla stanów stacjonarnych
§ 218. Zasada przyczynowości w mechanice kwantowej
§ 219. Ruch cząstki swobodnej
§ 222. Liniowy oscylator harmoniczny w mechanice kwantowej
Zadania
Rozdział 29
§ 223. Atom wodoru w mechanice kwantowej
§ 224. Stan L elektronu w atomie wodoru
§ 225. Spin elektronu. Zakręć liczbę kwantową
§ 226. Zasada nierozróżnialności identycznych cząstek. Fermiony i bozony
Mendelejew
§ 229. Widma rentgenowskie
§ 231. Widma molekularne. Ramanowskie rozpraszanie światła
§ 232. Absorpcja, emisja spontaniczna i wymuszona
(lasery
Zadania
Rozdział 30
§ 234. Statystyka kwantowa. przestrzeń fazowa. funkcja dystrybucyjna
§ 235. Pojęcie statystyki kwantowej Bosego-Einsteina i Fermiego-Diraca
§ 236. Zdegenerowany gaz elektronowy w metalach
§ 237. Pojęcie kwantowej teorii pojemności cieplnej. Fonole
§ 238. Wnioski z kwantowej teorii przewodnictwa elektrycznego metali
! efekt Józefa
Zadania
Rozdział 31
§ 240. Pojęcie strefowej teorii ciał stałych
§ 241. Metale, dielektryki i półprzewodniki według teorii strefowej
§ 242. Przewodnictwo samoistne półprzewodników
§ 243. Zanieczyszczona przewodność półprzewodników
§ 244. Fotoprzewodnictwo półprzewodników
§ 245. Luminescencja ciał stałych
§ 246. Kontakt dwóch metali według teorii pasmowej
§ 247. Zjawiska termoelektryczne i ich zastosowanie
§ 248. Prostowanie na styku metal-półprzewodnik
§ 250. Diody i triody półprzewodnikowe (tranzystory
Zadania

7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

Rozdział 32

§ 252. Defekt masy i energia wiązania, jądra

§ 253. Spin jądra i jego moment magnetyczny

§ 254. Siły jądrowe. Modele jądra

§ 255. Promieniowanie promieniotwórcze i jego rodzaje Zasady przemieszczania

§ 257. Prawidłowości rozkładu

§ 259. Promieniowanie gamma i jego właściwości.

§ 260. Rezonansowa absorpcja promieniowania y (efekt Mössbauera

§ 261. Metody obserwacji i rejestracji promieniowania i cząstek promieniotwórczych

§ 262. Reakcje jądrowe i ich główne rodzaje

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

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

7. Elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych
Indeks tematyczny

TI Trofimowa

DOBRZE

FIZYKA

Wydanie siódme, stereotypowe

RZALECANAMMINISTERSTWO EDUKACJI

ROSIANFWYDANIA JAKO POMOC DYDAKTYCZNA

DLA INŻYNIERII- SPECJALNOŚCI TECHNICZNE

INSTYTUCJE WYŻSZEJ EDUKACJI

SZKOŁA PODWYŻSZA

2003

Recenzent: Profesor Katedry Fizyki im. A.M. Fabrykant z Moskwy instytut energetyczny (Uniwersytet Techniczny) VA Kasjanow

ISBN 5-06-003634-0

Federalne Przedsiębiorstwo Unitarne „Wydawnictwo„ Szkoła wyższa ”, 2003

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

PRZEDMOWA

Podręcznik jest napisany zgodnie z aktualnym programem kursu fizyki dla specjalności inżynieryjno-technicznych szkół wyższych i jest przeznaczony dla studentów wyższych uczelni technicznych forma dzienna szkolenie z ograniczoną liczbą godzin z fizyki, z możliwością jego wykorzystania w godzinach wieczornych i zaocznie uczenie się.

Niewielka objętość podręcznika została osiągnięta dzięki starannej selekcji i zwięzłej prezentacji materiału.

Książka składa się z siedmiu części. W pierwszej części przedstawiono systematyczną prezentację fizycznych podstaw mechaniki klasycznej, a także uwzględniono elementy szczególnej (szczególnej) teorii względności. Część druga poświęcona jest podstawom fizyki molekularnej i termodynamiki. Trzecia część dotyczy elektrostatyki, prądu stałego i elektromagnetyzmu. W części czwartej, poświęconej prezentacji teorii oscylacji i fal, omówiono równolegle oscylacje mechaniczne i elektromagnetyczne, wskazano ich podobieństwa i różnice oraz porównano procesy fizyczne zachodzące podczas odpowiadających im oscylacji. Część piąta dotyczy elementów optyki geometrycznej i elektronicznej, optyki falowej oraz kwantowej natury promieniowania. Część szósta poświęcona jest elementom fizyki kwantowej atomów, cząsteczek i ciał stałych. W części siódmej przedstawiono w zarysie elementy fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

Prezentacja materiału prowadzona jest bez uciążliwych obliczeń matematycznych, z należytą uwagą zwrócono na fizyczną istotę zjawisk oraz pojęcia i prawa je opisujące, a także na ciągłość fizyki nowożytnej i klasycznej. Wszystkie dane biograficzne podano zgodnie z książką Yu A. Chramowa „Fizyka” (M .: Nauka, 1983).

Do oznaczenia wielkości wektorowych na wszystkich rysunkach iw tekście stosuje się pogrubioną czcionkę, z wyjątkiem wielkości oznaczonych literami greckimi, które ze względów technicznych w tekście pisane są lekką czcionką ze strzałką.

Autor wyraża głęboką wdzięczność kolegom i czytelnikom, których życzliwe uwagi i sugestie przyczyniły się do udoskonalenia książki. Jestem szczególnie wdzięczny profesorowi V. A. Kasjanowowi za przejrzenie podręcznika i jego uwagi.

WPROWADZANIE

PRZEDMIOT FIZYKI I JEJ ZWIĄZEK Z INNYMI NAUKAMI

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

Ruch jest integralną właściwością materii i formą jej istnienia. Ruch w szerokim znaczeniu tego słowa to wszelkiego rodzaju przemiany materii – od prostych przemieszczeń po najbardziej złożone procesy myślowe.

Różne formy ruchu materii są przedmiotem badań różnych nauk, w tym fizyki. Przedmiot fizyki, jak zresztą każdej nauki, można ujawnić tylko wtedy, gdy zostanie szczegółowo przedstawiony. Podanie ścisłej definicji przedmiotu fizyki jest raczej trudne, ponieważ granice między fizyką a wieloma pokrewnymi dyscyplinami są arbitralne. Na tym etapie rozwoju niemożliwe jest utrzymanie definicji fizyki wyłącznie jako nauki o przyrodzie.

Akademik A.F. Ioffe (1880-1960; fizyk rosyjski) zdefiniował fizykę jako naukę, która bada ogólne właściwości i prawa ruchu materii i pola. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że wszystkie oddziaływania odbywają się za pomocą pól, takich jak grawitacyjne, elektromagnetyczne, jądrowe. Pole, obok materii, jest jedną z form istnienia matek. Nierozerwalny związek między polem a materią oraz różnice w ich właściwościach będą rozważane w miarę postępów w kursie.

Fizyka jest nauką o najprostszych i jednocześnie najbardziej ogólnych formach ruchu materii i ich wzajemnych przemianach. Formy ruchu materii badane przez fizykę (mechaniczne, termiczne itp.) są obecne we wszystkich wyższych i bardziej złożonych formach ruchu materii (chemicznych, biologicznych itp.). A więc będąc najprostszymi, są jednocześnie najbardziej ogólnymi formami ruchu materii. Wyższe i bardziej złożone formy ruchu materii są przedmiotem badań innych nauk (chemia, biologia itp.).

Fizyka jest ściśle związana z naukami przyrodniczymi. Ten ścisły związek fizyki z innymi gałęziami nauk przyrodniczych, jak zauważył akademik S. I. Wawiłow (1891-1955; rosyjski fizyk i osoba publiczna), doprowadził do tego, że fizyka wyrosła na astronomię, geologię, chemię, biologię i inne nauki przyrodnicze z najgłębsze korzenie. . W rezultacie powstało wiele nowych pokrewnych dyscyplin, takich jak astrofizyka, biofizyka itp.

Fizyka jest również ściśle powiązana z technologią, a związek ten ma charakter dwukierunkowy. Fizyka wyrosła z potrzeb techniki (rozwój mechaniki u starożytnych Greków był np. na przykład kiedyś zadanie stworzenia najbardziej ekonomicznych silników cieplnych spowodowało burzliwy rozwój termodynamiki). Z drugiej strony poziom techniczny produkcji zależy od rozwoju fizyki. Fizyka jest podstawą do tworzenia nowych gałęzi techniki (technika elektroniczna, technologia jądrowa itp.).

Szybkie tempo rozwoju fizyki, jej rosnące związki z techniką wskazują na znaczącą rolę fizyki w technikum: jest to podstawowa podstawa teoretycznego przygotowania inżyniera, bez której nie jest możliwa jego pomyślna działalność.

miJEDNOSTKI MIAR FIZYCZNYCH

Główną metodą badawczą w fizyce jest doświadczenie- opartej na praktyce, sensoryczno-empirycznej wiedzy o obiektywnej rzeczywistości, tj. obserwacji badanych zjawisk w ściśle uwzględnionych warunkach, które umożliwiają monitorowanie przebiegu zjawisk i ich wielokrotne odtwarzanie, gdy te warunki się powtarzają.

Wysuwane są hipotezy wyjaśniające fakty doświadczalne.

Hipoteza- jest to założenie naukowe wysunięte w celu wyjaśnienia zjawiska i wymagające eksperymentalnej weryfikacji i teoretycznego uzasadnienia, aby stać się wiarygodną teorią naukową.

W wyniku uogólnienia faktów eksperymentalnych, a także wyników działalności ludzi, prawa fizyczne- stabilne powtarzające się obiektywne wzorce, które istnieją w przyrodzie. Najważniejsze prawa ustalają związek między wielkościami fizycznymi, dla których konieczne jest zmierzenie tych wielkości. Pomiar wielkości fizycznej to czynność wykonywana za pomocą przyrządów pomiarowych w celu ustalenia wartości wielkości fizycznej w przyjętych jednostkach. Jednostki wielkości fizycznych można wybierać dowolnie, ale wtedy pojawiają się trudności w ich porównywaniu. Dlatego celowe jest wprowadzenie układu jednostek obejmującego jednostki wszystkich wielkości fizycznych.

Aby zbudować system jednostek, jednostki są wybierane arbitralnie dla kilku niezależnych wielkości fizycznych. Jednostki te nazywają się podstawowy. Pozostałe wielkości i ich jednostki wywodzą się z praw odnoszących się do tych wielkości i ich jednostek jednostki z głównymi. Nazywają się pochodne.

Obecnie jest obowiązkowy do użytku zarówno w nauce, jak iw literatura edukacyjna System Międzynarodowy (SI), który opiera się na siedmiu podstawowych jednostkach – metrze, kilogramie, sekundzie, amperach, kelwinach, molach, kandelach – oraz dwóch dodatkowych – radianach i steradianach.

Metr(m) to długość drogi, jaką przebywa światło w próżni w czasie 1/299792458 s. Kilogram(kg) - masa równa masie międzynarodowego pierwowzoru kilograma (cylinder platynowo-irydowy przechowywany w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag w Sevres pod Paryżem).

Drugi(s) - czas równy 9 192631770 okresom promieniowania odpowiadającym przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu-133.

Amper(A) - siła niezmiennego prądu, który przepływając przez dwa równoległe prostoliniowe przewodniki o nieskończonej długości i znikomym przekroju, znajdujące się w próżni w odległości 1 m od siebie, wytwarza między tymi przewodami siłę równą 2⋅10 -7 N na każdy metr długości.

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

kret(mol) - ilość substancji układu zawierającego tyle elementów strukturalnych, ile jest atomów w nuklidzie 12 C o masie 0,012 kg.

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

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

steradian(cp) - kąt bryłowy z wierzchołkiem w środku kuli, wycinający z powierzchni kuli pole równe polu kwadratu o boku równym promieniowi kuli.

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