Правообладателям

Физика для школьников старших классов и поступающих в вузы. Яворский Б.М., Детлаф А.А.

8-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2005. - 795 с.

В пособие включены все разделы современной физики: «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика», «Электродинамика», «Колебания и волны», «Оптика», «Основы квантовой физики», «Физика ядра и элементарных частиц». Даны определения понятий, кратко изложены физические законы, а также приведены необходимые разъяснения, доказательства и выводы. В конце пособия имеются сведения о единицах и погрешностях измерения физических величин и краткое математическое приложение.

Пособие будет полезно учащимся общеобразовательных, физико-математических школ, колледжей и лицеев, абитуриентам, студентам высших учебных заведений, преподавателям и всем желающим пополнить знания по физике.

Формат: djvu / zip

Размер: 9,2 Мб

Скачать: rghost.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . 3
О т д е л I МЕХАНИКА
Глава 1.1. Кинематика 5
§ 1.1.1. Механическое движение. Предмет механики 5
§ 1.1.2. Система отсчета. Траектория. Длина пути и вектор перемещения точки 7
§ 1.1.3. Скорость 10
§ 1.1.4. Ускорение 13
§ 1.1.5. Поступательное и вращательное движения твердого тела 15
Глава 1.2. Законы Ньютона 20
§ 1.2.1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета 20
§ 1.2.2. Сила 22
§ 1.2.3. Масса. Импульс 24
§ 1.2.4. Второй закон Ньютона 26
§ 1.2.5. Третий закон Ньютона. Движение центра масс .... 29
§ 1.2.6. Движение тела переменной массы 30
§ 1.2.7. Закон сохранения импульса 32
§ 1.2.8. Преобразования Галилея. Механический принцип относительности 34
Глава 1.3. Работа и механическая энергия 38
§ 1.3.1.Энергия, работай мощность 38
§ 1.3.2. Кинетическая энергия 43
§ 1.3.3. Потенциальная энергия 45
§ 1.3.4. Закон сохранения механической энергии 49
§ 1.3.5. Абсолютно упругий и неупругий удары 53
Глава 1.4. Динамика вращательного движения 56
§ 1.4.1. Момент силы и момент импульса 56
§ 1.4.2. Момент инерции 61
§ 1.4.3. Основной закон динамики вращательного движения 63
§ 1.4.4. Закон сохранения момента импульса 67
Глава 1.5. Основы специальной теории относительности 71
§1.5.1. Постулаты специальной теории относительности 71
§ 1.5.2. Одновременность событий. Синхронизация часов . 73
§ 1.5.3. Преобразования Лоренца 76
§ 1.5.4. Относительность длин и промежутков времени. Интервал между двумя событиями 77
§ 1.5.5. Преобразование скоростей и ускорений в релятивистской кинематике 83
§ 1.5.6. Основной закон релятивистской динамики 86
§ 1.5.7. Закон взаимосвязи массы и энергии 88
Глава 1.6. Тяготение 91
§ 1.6.1. Закон всемирного тяготения 91
§ 1.6.2. Гравитационное поле 93
§ 1.6.3. Законы Кеплера. Космические скорости 98
Глава 1.7. Движение в неинерциальных системах отсчета 101
§ 1.7.1. Кинематика относительного движения 101
§ 1.7.2. Силы инерции 103
§ 1.7.3. Относительное движение в системе отсчета, связанной с Землей. Сила тяжести и вес тела 105
§ 1.7.4. Принцип эквивалентности 109
Отдел II ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ
Глава П.1. Идеальные газы 112
§11.1.1. Предмет молекулярной физики. Тепловое движение 112
§11.1.2. Статистический и термодинамический методы исследования 114
§ II. 1.3. Термодинамические параметры. Уравнение состояния. Термодинамический процесс 115
§11.1.4. Уравнение состояния идеального газа 118
Глава II.2. Первый закон (первое начало) термодинамики 121
§ II.2.1. Полная и внутренняя энергия системы 121
§ II.2.2. Теплота и работа 123
§ II.2.3. Первый закон (первое начало) термодинамики . . . 126
§ II.2.4. Графическое изображение термодинамических процессов и работы 128
§ П.2.5. Теплоемкость вещества. Применения первого начала термодинамики к изопроцессам в идеальном газе 129
Глава П.З. Кинетическая теория газов 136
§ П.3.1. Некоторые сведения о классической статистической физике 136
§ II.3.2. Основное уравнение кинетической теории газов . . . 138
§ II.3.3. Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям и энергиям (максвелловский закон распределения молекул по скоростям и энергиям) 140
§ П.З.4. Распределение частиц в потенциальном силовом поле (распределение Больцмана) 143
§ П.З.5. Средняя длина свободного пробега молекул ..... 145
§ II.3.6. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа 146
§ П.З.7. Теплоемкости одноатомных, двухатомных и многоатомных газов 148
§ П.3.8. Явления переноса в газах 153
§ П.3.9. Понятие о свойствах разреженных газов 158
Глава II.4. Второй закон (второе начало) термодинамики 160
§ П.4.1. Круговые процесса (циклы). Цикл Карно 160
§ П.4.2. Обратимые и необратимые процессы 164
§ П.4.3. Второй закон (второе начало) термодинамики.... 166
§ II.4.4. Энтропия и свободная энергия 168
§ 11.4.5. Статистическое истолкование второго закона термодинамики 172
§ П.4.6. Флуктуации 173
§ И.4.7. Броуновское движение 176
§ II.4.8. Понятие о третьем законе термодинамики 177
Глава II. 5. Реальные газы и пары 178
§11.5.1. Силы межмолекулярного взаимодействия 178
§ II. 5.2. Уравнение Ван-дер-Ваальса 184
§ II,5.3. Изотермы реальных газов. Понятие о фазовых переходах 186
§ П. 5.4. Понятие о сверхтекучести гелия 189
Глава П.6. Жидкости 191
§ II.6.1. Некоторые свойства жидкостей 191
§11.6.2. Дырочная теория жидкого состояния 192
§ П.6.3. Явления диффузии и внутреннего трения в жидкостях 194
§ П.6.4. Поверхностное натяжение жидкостей 196
§11.6.5. Смачивание и капиллярные явления 198
§ П.6.6. Испарение и кипение жидкостей 201
Отдел III. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Глава III. 1. Электрические заряды. Закон Кулона .... 205
§ Ш.1.1. Введение 205
§ III.1.2. Закон Кулона 206
Глава III.2. Напряженность электрического поля ..... 208
§ III.2.1. Электрическое поле. Напряженность поля 208
§111.2.2. Принцип суперпозиции электрических полей ... 210
§ III.2.3. Поток напряженности. Теорема Остроградского—Гаусса для электростатического поля в вакууме 213
Глава III. 3. Потенциал электростатического поля 216
§111.3.1. Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении в нем электрического заряда 216
§111.3.2. Потенциал электростатического поля 218
§111.3.3. Примеры применения теоремы Остроградского—Гаусса к расчету электростатических полей в вакууме 222
Глава III.4. Электрическое поле в диэлектрических средах 228
§ Ш.4.1. Дипольные моменты молекул диэлектрика 228
§ III.4.2. Поляризация диэлектриков 231
§ III.4.3. Теорема Остроградского—Гаусса . для электростатического поля в среде 235
§ Ш.4.4. Условия для электростатического поля на границе раздела изотропных диэлектрических сред 237
§ III.4.5. Сегнетоэлектрики 241
Глава Ш.5. Электрическая емкость 242
§ Ш.5.1. Проводники в электростатическом поле 242
§ III.5.2. Электроемкость уединенного проводника 244
§ III.5.3. Взаимная емкость. Конденсаторы 246
Глава III. 6. Энергия электрического поля 250
§ Ш.6.1. Энергия заряженного проводника и электрического поля 250
§ III.6.2. Закон сохранения энергии для электрического поля в несегнетоэлектрической среде 254
Глава III. 7. Постоянный электрический ток 257
§ Ш.7.1. Понятие об электрическом токе 257
§ Ш.7.2. Сила и плотность тока 259
§ Ш.7.3. Основы классической электронной теории электропроводности металлов 260
Глава Ш.8. Законы постоянного тока 264
§ III.8.1. Сторонние силы 264
§ Ш.8.2. Законы Ома и Джоуля—Ленца 265
§ Ш.8.3. Правила Кирхгофа 268
Глава Ш.9. Электрический ток в жидкостях и газах 271
§ Ш.9.1. Законы электролиза Фарадея, Электролитическая диссоциация 271
§ Ш.9.2. Атомность электрических зарядов 273
§ III.9.3. Электролитическая проводимость жидкостей . . . 273
§ Ш.9.4. Электропроводность газов 275
§ Ш.9.5. Понятие о различных типах газового разряда . . . 276
§ Ш.9.6. Некоторые сведения о плазме 279
Глава Ш.10. Магнитное поле постоянного тока 284
§ III. 10.1. Магнитная индукция. Сила Лоренца 284
§ Ш.10.2. Закон Ампера 287
§ Ш.10.3. Закон Био—Савара—Лапласа 289
§111.10.4. Некоторые простейшие примеры магнитных полей в вакууме 293
§ III. 10.5. Магнитное взаимодействие проводников с токами. Контур с током в магнитном поле. ... 297
§ ШЛО.6. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме 299
§ ШЛО.7. Магнитный поток. Теорема Остроградского—Гаусса для магнитного поля 302
§ Ш.10.8. Работа перемещения проводника с током в постоянном магнитном поле 303
Глава Ш.11. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях .... 304
§ III.11 Л. Движение заряженных частиц в постоянном магнитном поле 304
§ III.11.2. Явление Холла 307
§ III. 11.3. Удельный заряд частиц. Масс-спектрометрия 309
§ III. 11.4.Ускорители заряженных частиц 310
Глава 111.12. Магнитное поле в веществе 316
§ Ш.12.1. Магнитные моменты электронов и атомов 316
§ Ш.12.2. Атом в магнитном поле 318
§ III.12.3. Диамагнетики и парамагнетики в магнитном поле 321
§ Ш.12.4. Магнитное поле в веществе 324
§ Ш.12.5. Ферромагнетики 328
§ Ш.12.6. Условия для магнитного поля на границе раздела изотропных сред. Магнитные цепи .... 331
Глава III. 13. Электромагнитная индукция 336
§ III.13.1. Основной закон электромагнитной индукции 336
§ Ш.13.2. Явление самоиндукции 340
§ IIL13.3. Взаимная индукция 343
§ IIIЛ3.4. Энергия магнитного поля в неферромагнитной изотропной среде 344
§ IIIЛ3.5. Закон сохранения энергии для магнитного поля в неферромагнитной среде 347
Глава III.14. Основы теории Максвелла 350
§ Ш.14.1. Общая характеристика теории Максвелла 350
§ Ш.14.2. Первое уравнение Максвелла 351
§ IIIЛ4.3. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла 353
§ Ш.14.4. Третье и четвертое уравнения Максвелла 357
§ Ш.14.5. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля 358
Отдел IV КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Глава IV. 1. Свободные гармонические колебания .... 363
§ IV.1.1. Гармонические колебания 363
§ IV.1.2. Механические гармонические колебания 367
§ ГУ.1.3. Свободные гармонические колебания в электрическом колебательном контуре 372
§ IV. 1.4. Сложение гармонических колебаний 375
Глава IV. 2. Затухающие и вынужденные колебания 384
§ IV.2.1. Затухающие колебания 384
§ IV.2.2. Вынужденные механические колебания 388
§ IV.2.3. Вынужденные электрические колебания 393
Глава IV.3. Упругие волны 397
§ IV.3.1. Продольные и поперечные волны в упругой среде 397
§ IV.3.2. Уравнение бегущей волны 400
§ IV.3.3. Фазовая скорость и энергия упругих волн 405
§ IV.3.4. Принцип суперпозиции волн. Групповая скорость 410
§ IV.3.5. Интерференция волн. Стоячие волны 412
§ IV.3.6. Эффект Доплера в акустике 418
Глава IV.4. Электромагнитные волны 420
§ IV.4.1. Свойства электромагнитных волн 420
§ IV.4.2. Энергия электромагнитных волн 425
§ IV.4.3. Излучение электромагнитных волн 428
§ IV.4.4. Шкала электромагнитных волн 430
§ IV.4.5. Отражение и преломление электромагнитных волн на границе раздела двух диэлектрических сред 433
§ IV.4.6. Эффект Доплера 438
Отдел V ОПТИКА
Глава V.I. Интерференция света 441
§ V.l.l. Монохроматичность и временная когерентность света 441
§ V.I.2. Интерференция света. Пространственная когерентность 444
§ V.I.3. Интерференция света в тонких пленках 450
§ V.I.4. Интерференция многих волн 455
Глава V.2. Дифракция света 458
§ V.2.I. Принцип Гюйгенса—Френеля 458
§ V.2.2. Дифракция Френеля 462
§ V.2.3. Дифракция Фраунгофера 464
§ V.2.4. Дифракция на пространственной решетке 471
§ V.2.5. Разрешающая способность оптических приборов 474
§ V.2.6. Голография 475
Глава V.3. Поглощение, рассеяние и дисперсия света. Излучение Вавилова—Черенкова 478
§ V.3.I. Взаимодействие света с веществом 478
§ V.3.2. Поглощение света 480
§ V.3.3. Рассеяние света 483
§ V.3.4. Нормальная и аномальная дисперсия света 485
§ V.3.5. Классическая электронная теория дисперсии света 487
§ V.3.6. Излучение Вавилова—Черенкова 490
Глава V.4. Поляризация света 492
§ V.4.I. Поляризация света при отражении и преломлении на границе раздела двух диэлектрических сред 492
§ V.4.2. Двойное лучепреломление 495
§ V.4.3. Интерференция поляризованного света 502
§ V.4.4. Искусственная оптическая анизотропия 506
§ V.4.5. Вращение плоскости поляризации 507
Глава V.5. Тепловое излучение 509
§ V.5.I. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа 509
§ V.5.2. Законы Стефана—Больцмана и Вина 514
§ V.5.3. Формула Планка 516
§ V.5.4. Оптическая пирометрия 519
Глава V.6. Основы квантовой ОПТИКИ 522
§ V.6.I. Внешний фотоэффект 522
§ V.6.2. Масса и импульс фотона. Давление света 526
§ V.6.3. Эффект Комптона 527
§ V.6.4. Корпускулярно-волновая двойственность свойств света 529
Отдел VI ФИЗИКА АТОМОВ И МОЛЕКУЛ
Глава VI. 1. Элементы квантовой механики 532
§ VI. 1.1. Корпускулярно-волновая двойственность свойств частиц вещества 532
§ VI.1.2. Уравнение Шредингера 535
§ VI. 1.3. Движение свободной частицы 537
§ VI. 1.4. Частица в одномерной потенциальной яме бесконечной глубины 538
§ VI.1.5. Линейный гармонический осциллятор 540
§ VI. 1.6. Соотношения неопределенностей Гейзенберга 544
§ VI.1.7. Туннельный эффект 547
Глава VI.2. Строение атомов, молекул и их оптические свойства 550
§ VI.2.1. Атом водорода и водородоподобные ионы 550
§ VI.2.2. Пространственное квантование 555
§ VI.2.3. Принцип Паули. Периодическая система элементов Менделеева 557
§ VI.2.4. Химические связи и строение молекул 562
§ VI.2.5. Некоторые оптические свойства молекул 564
§ VI.2.6. Вынужденное излучение. Оптические квантовые генераторы 572
Отдел VII ОСНОВЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Глава VII. 1. Строение и некоторые свойства твердых тел 577
§ VII.1.1. Строение твердых тел 577
§ VII. 1.2. Тепловое расширение твердых тел 579
§ VII.1.3. Краткие сведения об упругих свойствах твердых тел 581
§VII.1.4. Понятие о фазовых превращениях твердых тел 584
Глава VII.2. Некоторые сведения о квантовой физике твердых тел 587
§ VII.2.1. Понятие о квантовых статистиках 587
§ VII.2.2. Функции распределения Бозе—Эйнштейна и Ферми—Дирака 588
§ VII.2.3. Понятие о вырождении систем частиц, описываемых квантовыми статистиками 591
§ VII.2.4. Вырожденный электронный ферми-газ в металлах 593
§VII.2.5. Понятие о квантовой теории электропроводности металлов 596
§ VII.2.6. Явление сверхпроводимости 599
§ VII.2.7. Теплоемкость твердых тел 604
§ VII.2.8. Понятие о зонной теории твердых тел 610
§ VII.2.9. Металлы и диэлектрики в зонной теории 613
§ VQ.2.10. Электропроводность полупроводников 615
§ VII.2.11. Понятие о контактных электрических явлениях в металлах и полупроводниках 619
Отдел VIII ФИЗИКА ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
Глава VIII. 1. Строение и важнейшие свойства атомных ядер 624
§ VIII. 1.1. Основные свойства и строение ядра 624
§ VIII.1.2. Энергия связи ядер. Дефект массы 626
§ VIII.1.3. Ядерные силы 630
§ VIII.1.4. Радиоактивность 631
§ VIII.1.5. Альфа-распад 635
§ VIII.1.6. Бета-распад 637
§ VIII. 1.7. Гамма-излучение 640
§ VIII.1.8. Эффект Мёссбауэра 642
§ VIII.1.9. Ядерные реакции 646
Глава VIII.2. Элементарные частицы 656
§ VIII.2.1. Общие сведения об элементарных частицах.... 656
§ VIII.2.2. Взаимопревращения элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия 662
§ VIII.2.3. Лептоны и адроны 668
§ VIII.2.4. Фундаментальные частицы 675
Отдел IX ДОПОЛНЕНИЯ
§ IX. 1. Системы единиц физических величин 681
§ IX. 2. Фундаментальные физические константы 700
§ IX.3. Погрешности при измерениях физических величин 705
§ IX.4. Приближенные вычисления без точного учета погрешностей 716
§ IX.5. Краткое математическое приложение 718
Предметный указатель 727