Моя библиотека: документы

Настоящая книга является переработанным изданием третьего тома учебного пособия по физике, которое широко используется как основное во многих вузах страны.

При подготовке третьего издания авторы включили в книгу параграф о голографии. Глава о космических лучах и элементарных частицах дополнена сведениями о последних открытиях в этой области.
Предназначается для студентов вузов.

Настоящая книга является переработанным изданием второго тома трехтомного учебного пособия по общей физике, которое широко используется как основное во многих вузах страны.

При подготовке четвертого издания авторы существенно переработали предыдущее издание с учетом опыта использования этого пособия в различных вузах. Было уточнено и расширено изложение многих вопросов электричества и магнетизма, которые вошли в данный том.

Настоящая книга является переработанным изданием первого тома трехтомного учебника по физике для студентов высших технических учебных заведений, неоднократно издававшегося в Советском Союзе и за рубежом.

В результате переработки было уточнено и расширено изложение ряда вопросов механики, молекулярной физики и термодинамики.

В своей работе авторы основывались на опыте использования этого учебника в различных вузах, а также имели в виду происходящую в настоящее время перестройку преподавания физики и математики в средней школе.

Книга представляет собой учебное пособие для студентов физических и физико-математических факультетов педагогических институтов, составленное по программе курса общей физики для пединститутов.

Книга представляет собой учебное пособие для студентов физических и физико-математических факультетов педагогических институтов, составленное по программе курса общей физики для пединститутов.

Книга представляет собой учебное пособие для студентов физических и физико-математических факультетов педагогических институтов, составленное по программе курса общей физики для пединститутов.

В этой главе мы, в основном, будем рассматривать те эксперименты, результаты которых привели к необходимости пересмотреть основы классической физики и создать новую науку — квантовую физику.

Классическая физика вошла в нее как часть. Далее мы рассмотрим основные положения квантовой физики и довольно кратко изложим основные результаты ее применения к микромиру — атомную и ядерную физику.

Специальная теория относительности, созданная Эйнштейном в 1905 году, по своему основному содержанию может быть названа физическим учением о пространстве и времени.

Физическим потому, что свойства пространства и времени в этой теории рассматриваются в теснейшей связи с законами совершающихся в них физических явлений.

Термин «специальная» подчеркивает то обстоятельство, что эта теория рассматривает явления только в инерциальных системах отсчета.

Ясно, что природа этой силы не электростатическая, так как при выключении тока взаимодействие исчезало. Поэтому это новое поле назвали магнитным. Такое название связано с тем, что Эрстед в 1820 году обнаружил влияние тока на магнитную стрелку.

В опыте Эрстеда при включении тока стрелка, находящаяся под прямым бесконечным током, располагалась перпендикулярно току. Если изменить направление тока в проводе, то стрелка повернется на 180°. Из этого следовало, что магнитное поле имеет направленный характер и должно характеризоваться векторной величиной.

Итак, движущиеся заряды создают вокруг себя магнитное поле, которое проявляется в действии силы на попадающие в это поле движущиеся заряды.

В настоящее время известно, что в основе всего разнообразия явлений природы лежат четыре фундаментальных взаимодействия между элементарными частицами – сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное.

Каждый вид взаимодействия связывается с определенной характеристикой частицы. Например, гравитационное взаимодействие зависит от масс частиц, электромагнитное – от электрических зарядов.

С точки зрения современной физики свет в одних явлениях ведет себя как электромагнитная волна (ЭМВ), в других явлениях – как частица. В этом разделе физики (оптика) изучается свет как ЭМВ.

В любой ЭМВ есть электрическая Е и магнитная Н составляющие. Как показывает опыт, на человека влияние оказывает лишь электрическая составляющая ЭМВ. Поэтому далее будет основное внимание уделяться именно ей.

В механике рассматриваются движения материальных тел, свойства которых могут быть смоделированы в виде понятий материальной точки или абсолютно твердого тела (АТТ). При этом не учитывается внутренняя структура и внутренние движения тел. Это можно сделать не всегда. Особенно важно учитывать эти внутренние движения при взаимодействии тел, которые находятся в разных агрегатных состояниях (твердое, жидкое, газообразное, плазма).

Поэтому данный раздел физики - молекулярная физика - будет создавать модели материальных тел, которые будут включать совокупность атомов и молекул, свойства, законы движения и взаимодействия которых известны.

Физика - есть наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, и законы ее движения.

Основной метод изучения природы - экспериментальный. Это значит, что ученый выявляет с помощью измерений связь между различными физическими величинами, которые мы вводим для описания окружающей нас среды.

Затем ученые переводят все это на язык математики: формируется математическая модель данного физического явления. Кроме этого метода, существуют еще два - теоретический и получивший в последнее время широкое распространение метод компьютерного моделирования. Все они дополняют друг друга.

Поэтому задача физики состоит в том, чтобы создать в нашем сознании такую картину физического мира, которая наиболее полно отражает свойства его и обеспечивает такие соотношения между элементами модели, какие существуют между элементами внешнего мира.

В книге сделана оригинальная попытка создать лабораторный практикум, соответствующий духу современных физических исследований, на базе современных электронных методов наблюдений и измерений.

При создании практикума авторы исходили из того, что значительную часть теоретических вопросов можно объяснить с помощью аналогий и что именно такой метод изложения лучше всего подходит для лабораторного курса. Поэтому настоящий физический практикум в сильной степени отличается от других практикумов, созданных под влиянием исторически сложившихся традиций и методов проведения курсов.

Идейно связанная с пятым томом Беркелевским курсом физики, книга по существу является его составной частью. Она может оказаться хорошим источником лабораторных работ для других курсов как в университетах, так и в технических вузах.

Книга представляет собой пятый том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в Беркли.

Особенность книги в том, что вопросы статистической физики, кинетики и термодинамики рассмотрены в конце курса, а не после механики, как обычно. Это делает изложение более строгим, интересным и наглядным, позволяет оперировать с разными простыми системами, как, например, идеальный газ и система нескольких спинов в магнитном поле.

В книге приводится большое количество примеров и задач.

Изложены основные квантовомеханические идеи, тщательно обоснован принцип неопределенностей, рассмотрены теория Шредингера и проблема элементарных частиц и их взаимодействий. Приведено большое число примеров и задач.

Книга представляет собой третий том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в Беркли.

Она является курсом волновых явлений, в котором основной упор делается на общие идеи и принципы, а многочисленные примеры из различных областей современной физики (звук, свет, плазма и другие явления) рассматриваются как применение и пояснение этих принципов.

Книга представляет собой второй том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в г. Беркли (США). Она написана проф. Э. Парселлом, который известен своими исследованиями ядерного магнетизма.

Излагая явления электромагнетизма с точки зрения специальной теории относительности, автор продолжает научно-методические принципы, положенные в основу первого тома «Механика». Книга снабжена большим количеством задач и примеров.

Книга представляет собой первый том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в г. Беркли. Один из авторов этой книги, выдающийся физик-теоретик Ч. Киттель, известен советскому читателю по переводам ряда его работ.

Книга содержит систематическое изложение физических основ механики с современной точки зрения. В ней имеется много примеров и задач различной степени трудности, она прекрасно иллюстрирована.

Книга содержит описание работ практикума по общей физике Московского физико-технического института и рассчитана на студентов физического и физико-технического профиля. В отличие от обычных руководств к лабораторным занятиям, книга имеет вводный раздел, работы которого знакомят студентов с основами измерительной техники и с наиболее употребительными физическими приборами: с весами, с термопарой, с мостиком Уитстона, с потенциометром, с микроскопом, с осциллографом и т. д.

В состав руководства вводятся работы по атомной физике, по физике твердого тела и по ядерной физике. В отличие от некоторых других высших учебных заведений, в МФТИ эти разделы изучаются в курсе общей физики и представлены в общем практикуме.

В конце руководства содержатся приложения, в которые внесено изложение некоторых вопросов измерительной техники, описание электронных осциллографов и микроскопов. В приложении о методах расчета приведены необходимые сведения для проведения расчетов в лабораторных занятиях по данным наблюдений. Эти сведения позволяют применять данные лабораторных работ к цели специальным измерениям.

Большое внимание уделено оценкам точности измерений и различным способам проведения последовательных расчетов, в особенности простых графических методов.

В пособии приводятся основные теоретические сведения, определенные действующей программой для высших учебных заведений. Рассмотрена физическая сущность явлений, описаны методы их изучения, формулируются физические понятия и законы. В книге нашли отражение новейшие достижения физики, получившие практическое применение.

Предназначается для студентов вузов, в основном для вечерних и заочных отделений.

Пособие содержит 90 описаний лабораторных работ по всем разделам основного курса физики.

Практикум является итогом многолетнего труда коллектива головной физической лаборатории Минвуза РСФСР при кафедре физики Московского станкоинструментального института. Все лабораторные работы апробированы в учебном процессе.

Пособие предусматривает оснащение учебных физических лабораторий приборами и установками, в основном серийно выпускаемыми отечественной приборостроительной промышленностью.

Предназначается для студентов вузов.

Данная книга занимает промежуточное положение между учебником и сборником задач по физике. На конкретных примерах показывается, как фундаментальные законы физики могут быть использованы при анализе физических явлений. Делается это в форме решения задач.

Цель книги — научить читателя рассуждать, находить ответы на новые вопросы, относящиеся к известной ему области, довести его до глубокого понимания сути рассматриваемых явлений. На многочисленных примерах показывается, что при действительном понимании законов природы многие даже очень сложные задачи могут быть решены просто и строго.

Каждая задача — это повод для серьезного и глубокого, пусть иногда и совсем краткого, разговора о физике. Этим книга отличается как от учебника физики, излагающего “теоретический материал”, так и от задачника, в котором ограничиваются приведением формального решения,

Книга может быть рекомендована учащимся старших классов средней школы для самообразования и подготовки к конкурсным экзаменам. Книгу можно использовать в работе физических кружков. Она будет полезна для преподавателей физики, методистов и студентов, особенно педагогических институтов.

В основу книги положена экспериментальная программа, созданная на кафедре физики Московского горного института. Главная цель курса состоит в изложении физики как единой науки, опирающейся на небольшое число фундаментальных законов, обобщающих множество опытных фактов. Содержание настоящего тома составляет физика квантовых явлений во всех областях, где они существуют.

По отбору материала книга во многом отличается от существующих учебных пособий того же профиля. Так, квантовые закономерности вводятся и используются без традиционного предварительного рассмотрения квазиклассических орбит Бора. Томa I и II вышли в 1977 и 1980 гг.

Для студентов и преподавателей вузов; может оказаться полезной для физических специальностей вузов.

Второй том курса посвящен физике неквантовых электромагнитных явлений. В нем затронуты также вопросы, последовательное объяснение которым дается только в квантовой теории (например, электропроводность, магнетизм вещества, дисперсия электромагнитных волн в веществе и ряд других). Эти вопросы рассмотрены с помощью классических моделей, в которых квантовая природа явлений феноменологически учтена исходными допущениями.

Настоящая книга является первым томом курса физики для вузов, рассчитанного на стандартную продолжительность обучения в три учебных семестра. Отправной точкой к его созданию послужила экспериментальная программа, разработанная десять лет назад на кафедре физики Московского Горного института (МГИ). На основе этой программы в МГИ осуществлялся поиск путей дальнейшего улучшения преподавания физики. Данный курс является обобщением накопленного опыта.

В первом томе изложены основы классической механики и кинетической теории материи. Содержанием второго тома будет классическая физика электрических и магнитных явлений. Вопросам квантовой физики отводится третий том курса. Автором первого тома является А. В. Астахов. Авторами последующих томов будут А. В. Астахов и Ю. М. Широков.

Основная цель курса заключается в изложении физики как единой науки, опирающейся на небольшое число фундаментальных законов, обобщающих колоссальное множество опытных фактов.

Учебник составлен в соответствии с программой по физике для сельскохозяйственных институтов. В нем приводится достаточное количество примеров, связанных с агробиологическими науками и сельскохозяйственным производством.

Настоящее издание (3-е вышло в 1970 г.) отличается от предыдущих некоторыми (небольшими по объему) дополнениями и изменениями, способствующими улучшению содержания. Предназначается для студентов неинженерных факультетов сельскохозяйственных вузов. Многие разделы учебника могут быть использованы и студентами инженерных факультетов.

Эта книга в основе своей содержит изложение курса, который несколько лет читался автором в Московском областном педагогическом институте имени Н. К. Крупской для будущих учителей физики.

Содержание книги полностью охватывает круг вопросов, входящих в программу для физических отделений педагогических институтов. При этом часть вопросов изложена с несколько большей полнотой, чем принято обычно (отдельные разделы гидроаэродинамики, колебательного и волнового движений).

В книге изложен учебный материал по механике в соответствии с учебной программой по курсу общей физики для физико-математических факультетов заочных педагогических институтов.

Авторы учли специфику учебного труда студентов-заочников. Весь материал разбит на 31 занятие, в которые включены приблизительно одинаковые дозы информации. К каждому занятию приведены вопросы для самопроверки.

Во втором томе «Основ физики» рассмотрены основы электродинамики, учение о колебательных и волновых процессах, включая оптику, основы современных представлений о физике атомов, молекул, твердых тел и об их важнейших свойствах.

Все разделы, рассмотренные во втором томе, так же как и в первом, органически связаны с теорией относительности и квантовой механикой. От читателя требуется основательное знание математики и физики в объеме неполной средней школы. Работа над книгой поможет школьникам изучить курс физики достаточно углубленно и на современном уровне. «Основы физики» — это не не книга для развлекательного чтения; работа над книгой потребует от читателя серьезных усилий.

Книга предназначена для учащихся старших классов средней школы. Она может быть также полезна в качестве пособия для углубленного изучения физики при подготовке в вузы. Книга представляет интерес для студентов вузов, преподавателей физики школ и техникумов.

Введение новых программ по физике для средней школы, организация факультативных курсов физики, наличие физико-математических школ с расширенной программой вызвали потребность в пособиях, где основы классической и современной физики излагались бы значительно шире и глубже, чем это может быть сделано в стабильном учебнике.

Данная книга является первой частью двухтомника, в котором систематически излагаются основы физики на более современной основе, чем это обычно принято. Вопросы механики органически связаны с теорией относительности и соотношением неопределенностей, законы сохранения энергии, импульса и момента импульса — с принципами симметрии пространства и времени, основы термодинамики — с молекулярной статистикой и строением вещества, гидромеханика — с теорией ударных волн.

От читателя требуется лишь основательное знание физики, алгебры и начат тригонометрии в объеме восьмилетней школы. Вместе с тем это не книга для развлекательного чтения, работа над ней потребует от читателя серьезных усилий.

Книга предназначена для учащихся старших классов средней школы. Она может быть также полезна преподавателям физики школ и техникумов и студента вузов.

Попытки прочитать великую повесть о тайнах природы так же стары, как и само человеческое мышление. Однако лишь немногим более трех столетий назад ученые начали понимать язык этой повести.

С того времени, т. е. со времени Галилея и Ньютона, чтение продвигалось быстро. Развилась техника исследования, систематические методы отыскивания и изучения руководящих идей. Были разрешены некоторые загадки природы, хотя многие решения в свете дальнейших исследований оказались временными и поверхностными.

В шестой части руководства Георга Шпрокхофа излагается материал по методике и технике демонстрационных экспериментов, относящихся к геометрической (лучевой) оптике.

Пятая часть руководства «Эксперимент по курсу элементарной физики» — «Электричество», основной курс — является продолжением выпущенной ранее четвертой части — «Электричество», вводный курс.

Напомним, что в четвертой части были рассмотрены лишь два вопроса: цепи постоянного электрического тока и электромагнетизм.

Четвертая часть руководства посвящена методике и технике демонстрационного и лабораторного эксперимента по вводному разделу учения об электричестве.

Во второй части руководства Рудольфа Гирке и Георга Шпрокхофа излагается материал по методике и технике демонстрационных экспериментов, относящихся к механике жидкостей и газов, а также ряда экспериментов из учения о потоках. В книге дано описание 266 экспериментов.

В третьей части руководства «Эксперимент по курсу элементарной физики» излагается методика и техника демонстрационного и лабораторного эксперимента, относящегося к учению о теплоте.

Руководство Рудольфа Гирке и Георга Шпрокхофа представляет собой пособие для учителей физики по подготовке и проведению физического эксперимента.

Авторы свое руководство назвали Школьные физические эксперименты. Однако его рамки значительно шире, так как приведенный материал относится не только к курсу физики общеобразовательных школ, но и к курсу специальных школ и техникумов (школы профессионального обучения, техникумы, технические и ремесленные училища разных профилей и другие средние учебные заведения), вот почему в русском переводе руководство получило название Эксперимент по курсу элементарной физики.

Мы начинаем своеобразное путешествие — путешествие в мир больших скоростей, цель которого такая же, как и у многих походов: узнать что-то новое и интересное о нашем мире.

Вы ездите на поезде, автомашине, может быть, даже летаете на реактивном самолете, но вряд ли скорость вашего движения превышает две тысячи километров в час. Мы же отправимся в мир, где полеты могут совершаться со скоростями в тысячу километров в секунду и даже больше. Начнем же путешествие! Мы увидим много удивительного и, на первый взгляд, даже невероятного. Нашим путеводителем будет эта книга.

Вы, конечно, слышали об Альберте Эйнштейне и теории относительности. Теория относительности и есть та неведомая страна, которую мы будем изучать. Эйнштейн — один из ее первооткрывателей.

Джозайя Виллард Гиббс, выдающийся представитель теоретического естествознания XIX в., родился 11 февраля 1839 г. на Северо-Востоке США — в Нью-Хейвене, штат Коннектикут.

В истории науки редко можно встретить ученого, вся жизнь которого была бы настолько тесно связана с одним-единственным городом. В Нью-Хейвене Гиббс родился, учился, преподавал, создал все свои труды, здесь он умер и похоронен. За исключением трехгодичного пребывания в Европе, непродолжительных поездок на научные конференции и летних путешествий, он не выезжал из родного города.

Более того, Гиббс прожил почти шестьдесят лет в одном и том же доме, от которого был полквартала до школы, где он учился, один квартал до колледжа, где он провел студенческие годы, два квартала до университетского кабинета, где он писал свои работы, и меньше двух кварталов до будущего места его захоронения.

Книга принадлежит перу выдающегося русского ученого Александра Александровича Фридмана (1888—1925). Это — первое на русском языке популярное изложение теории относительности, написанное более сорока лет назад.

За это время появилось много популярных и непопулярных работ о теории Эйнштейна, но книга А. А. Фридмана не утратила своей ценности. Она с интересом и пользой будет прочитана всеми, кто изучает новую физику и ее историю.

В книге собраны научно-популярные произведения выдающегося советского физика-теоретика Я. И. Френкеля (1894—1952), плодотворно работавшего в таких областях, как квантовая механика, физика твердого тела, физика атомного ядра и т. д.

Эти научно-популярные статьи не вошли в академическое собрание сочинений ученого и, рассеянные по старым журналам и сборникам, а отчасти и неопубликованные, стали недоступными современному читателю. Написанные ярко и доходчиво, на высоком научном уровне, они представляют особый интерес, так как были написаны в период становления новой физики человеком, который внес в нее существенный вклад. Книга адресована широкому кругу читателей, интересующихся историей физики и ее проблемами.

Астрономия занимается изучением вселенной. Вселенная же это совокупность всего существующего как в небесном пространстве, так и на земле.

Светила, как-то: Солнце, Луна, звезды, составляют часть вселенной. И мы не можем жить среди окружающего нас величия, не можем созерцать его красоту, без того чтобы не стараться понять и объяснить себе его, иначе мы ничем не отличались бы от животного, поедающего траву и не задающегося вопроса о том, как эта трава родилась, как она растет и цветет.

Мы одарены умом для размышления и понимания и не довольствуемся видимым и осязаемым, но желаем еще и знать. Мы живем на земле; что же она такое представляет собою? Земля? Какой вид имеет она? Где она находится в пространстве? Что такое небо? Почему у нас день сменяется ночью? Откуда происходят различие в климатах во времена года?

Книга содержит материал, относящийся к развитию механики c античности до XIX в., во взаимосвязи с запросами общественной практики, техники и смежных разделов естествознания. Проведен методологический анализ основных факторов развития механики, происхождения и физического содержания основных законов («аксиом») и основных понятий механики, возможности дедуктивного изложения фактического материала этой науки.

Работа выполнена в традиции школы Н.Д. Моисеева — основателя курса истории и методологии механики в Московском университете. Книга написана на основе курса истории и методологии механики, читаемого автором в течение 25 лет в Московском университете, и является первым переводом этого курса на язык средней школы.

Решение о публикации книги в таком виде принято на заседании Ученого совета по методологии естествознания (председатель проф. Н.Д. Моисеев), неоднократно обсуждавшего рукопись.

Книга предназначена также некоторым замене лекций, к-рыми авторы удавлялись замещать. Проф. К.Ф. Митичинская. Автор благодарит членов совета Н.А. Боголюбова, А.Т. Грингоряну, Б.Н. Спасского и М.С. Сарангову.

Книга выдающегося американского физика Д.А. Уилера посвящена элементарному изложению геометродинамики — воплощению мечты Эйнштейна «свести всю физику к геометрии».

Автор начинает с элементарных понятий динамики и частной теории относительности, затем переходит к метрике и ее связи с распределением масс, а затем к топологии и «динамической геометрии», геометродинамике. Он подробно рассматривает простейшую задачу геометродинамики — гравитационный коллапс — и в заключении знакомит читателя с применением изложенных идей к проблеме структуры элементарных частиц. В приложении собраны необходимые сведения о «арене действия» геометродинамики — суперпространстве и его свойствах.

Книга представит большой интерес для физиков, астрономов, математиков, — как специалистов, так и студентов старших курсов и аспирантов.

Книга является 4-м переработанным и дополненным изданием сборника качественных задач, подобранных по новой программе по всем темам курса физики средней школы.

Книга известного американского ученого Дж. Тригга, уже знакомого советскому читателю по книге «Решающие эксперименты» (М., «Мир», 1974), рассказывает об истории многих важнейших экспериментальных открытий в физике XX века.

Популярная и одновременно строго научная форма изложения, богатый фактический и иллюстративный материал, несомненно, привлекут к книге внимание студентов, научных работников, специалистов по истории науки и всех, кого интересуют проблемы современной физики.

Вскоре после того, как я в январе 1886 года прочел в Королевском Институте лекцию «О капиллярности», г. Локьер дал мне мысль, что следовало бы сделать эту лекцию более общедоступной и удобопонятной, чем она могла бы быть в «Сообщениях Королевского Института» Transactions of the Royal Institution или на страницах журнала «Nature». Вследствие этого было решено издать, в виде одной из книг библиотеки «Nature Series», небольшой том, который заключал бы в себе эту лекцию «О капиллярности» вместе с некоторыми другими статьями, относящимися к тому же предмету.

В предлагаемых пособии сделана попытка систематически изложить методы решения задач по основным разделам элементарного курса физики с анализом характерных ошибок. Настоящая книга не является ни справочником, ни решебником. Она связывает основные теоретические вопросы с практикой решения задач.

Общеизвестно, что неумение применять теорию к практике, к решению задач (не говоря уже о задачах такого типа, с которыми ученик не встречался) — весьма существенный пробел в начальном образовании по физике.

Автор видит свою цель в том, чтобы показать, как нужно учить решать задачи по физике и как можно самостоятельно научиться их решать. В этом отношении настоящее пособие по своему содержанию перекликается с книгой известной английской профессор Д. Пойя «Как решать задачу» (М. Упицедр, 1961), в котором разбираются общие вопросы методики на примере решения математических задач.

Борьба с шумовым загрязнением окружающей среды — одна из актуальнейших научно-технических проблем нашего времени. Этому вопросу посвящена книга английского инженера Р. Тэйлора, много лет отдавшего практической борьбе с шумом.

Широкий охват материала, популярность изложения, живой язык — все это, бесспорно, привлечет к книге внимание акустиков, конструкторов, строителей, врачей-гигиенистов и всех, кто интересуется проблемами современной науки и техники.