Физика, полный курс, Орир Д., 2010

Физика, Полный курс, Орир Д., 2010.

   Книга известного физика из США Дж. Орира представляет собой один из наиболее удачных в мировой литературе вводных курсов по физике, охватывающих диапазон от физики как школьного предмета до доступного описания ее последних достижений. Эта книга занимает почетное место на книжной полке уже нескольких поколений российских физиков, причем для данного издания книга существенно дополнена и осовременена.
Автор книги — ученик выдающегося физика XX века, Нобелевского лауреата Э. Ферми — в течение многих лет читал свой курс студентам Корнельского университета. Этот курс может служить полезным практическим введением к широко известным в России «Фейнмановским лекциям по физике» и «Берклиевскому курсу физики».
По своему уровню и содержанию книга Орира доступна уже школьникам старших классов, но может представлять интерес и для студентов, аспирантов, преподавателей, а также всех тех, кто желает не просто систематизировать и пополнить свои знания в области физики, но и научиться успешно решать широкий класс физических задач.




Точность в физике.
Физику иногда называют точной наукой. Однако у студентов, побывавших в физической лаборатории, может сложиться противоположное мнение — и в некотором смысле они правы. В общем случае измерения, выполненные с помощью приборов, нс являются абсолютно точными. Измеряя расстояние 5 см обычной пластмассовой линейкой, нельзя сделать отсчет по ее шкале с точностью выше 1 %. Но погрешность измерения возникает нс только при отсчете показаний по шкале, существуют еще так называемые систематические ошибки; в данном примере ошибка такого рода может быть связана с тепловым расширением пластмассы. Во всех разделах науки оценка систематических ошибок измерений оказывается чрезвычайно тонким и сложным делом. Чтобы выявить и оценить все возможные систематические ошибки, необходим строгий анализ условий эксперимента. Физикам постоянно приходится иметь дело с подобными проблемами.

Одним из наиболее точных измерительных приборов является частотомер, или пересчетное устройство. Этот прибор подсчитывает полное число колебаний какого-либо генератора, или источника колебаний. Одним из наиболее стабильных и точных генераторов являются часы с использованием атомного пучка цезия; частота такого генератора задается хорошо определенной частотой сверхтонкого перехода атома цезия-133 в основное состояние. Частоты двух таких генераторов различаются не более чем на 10-12. Их точность настолько велика, что в настоящее время секунду определяют как длительность 9 192 631 770 периодов колебаний «идеальных» часов на атомном пучке цезия, о чем уже упоминалось в § 2.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие редактора русского издания.
Предисловие.
1. ВВЕДЕНИЕ.
§1. Что такое физика?.
§2. Единицы измерения.
§3. Анализ размерностей.
§4. Точность в физике.
§5. Роль математики в физике.
§6. Наука и общество.
Приложение. Правильные ответы, не содержащие некоторых распространенных ошибок.
Упражнения.
Задачи.
2. ОДНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ.
§1. Скорость.
§2. Средняя скорость.
§3. Ускорение.
§4. Равномерно ускоренное движение.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
3. ДВУМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ.
§1. Траектории свободного паления.
§2. Векторы.
§3. Движение снаряда.
§4. Равномерное движение по окружности.
§5. Искусственные спутники Земли.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
4. ДИНАМИКА.
§1. Введение.
§2. Определения основных понятий.
§3. Законы Ньютона.
§4. Единицы силы и массы.
§5. Контактные силы (силы реакции и трения).
§6. Решение задач.
§7. Машина Атвуда.
§8. Конический маятник.
§9. Закон сохранения импульса.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
5. ГРАВИТАЦИЯ.
§1. Закон всемирного тяготения.
§2. Опыт Кавендиша.
§3. Законы Кеплера для движений планет.
§4. Вес.
§5. Принцип эквивалентности.
§6. Гравитационное поле внутри сферы.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
6. РАБОТА И ЭНЕРГИЯ.
§I. Введение.
§2. Работа.
§3. Мощность.
§4. Скалярное произведение.
§5. Кинетическая энергия.
§6. Потенциальная энергия.
§7. Гравитационная потенциальная энергия.
§8. Потенциальная энергия пружины.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
7. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ.
§1. Сохранение механической энергии.
§2. Соударения.
§3. Сохранение гравитационной энергии.
§4. Диаграммы потенциальной энергии.
§5. Сохранение полной энергии.
§6. Энергия в биологии.
§7. Энергия и автомобиль.
Основные выводы.
Приложение. Закон сохранения энергии для системы N частиц.
Упражнения.
Задачи.
8. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ КИНЕМАТИКА.
§1. Введение.
§2. Постоянство скорости света.
§3. Замедление времени.
§4. Преобразования Лоренца.
§5. Одновременность.
§6. Оптический эффект Доплера.
§7. Парадокс близнецов.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
9. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ДИНАМИКА.
§1. Релятивистское сложение скоростей.
§2. Определение релятивистского импульса.
§3. Закон сохранения импульса и энергии.
§4. Эквивалентность массы и энергии.
§5. Кинетическая энергия.
§6. Масса и сила.
§7. Общая теория относительности.
Основные выводы.
Приложение. Преобразование энергии и импульса.
Упражнения.
Задачи.
10. ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ.
§1. Кинематика вращательного движения.
§2. Векторное произведение.
§3. Момент импульса.
§4. Динамика вращательного движения.
§5. Центр масс.
§6. Твердые тела и момент инерции.
§7. Статика.
§8. Маховики.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
11. КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ.
§1. Гармоническая сила.
§2. Период колебаний.
§3. Маятник.
§4. Энергия простою гармонического движения.
§5. Малые колебания.
§6. Интенсивность звука.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
12. КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ.
§1. Давление и гидростатика.
§2. Уравнение состояния идеального газа.
§3. Температура.
§4. Равномерное распределение энергии.
§5. Кинетическая теория тепла.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
13. ТЕРМОДИНАМИКА.
§I. Первый закон термодинамики.
§2. Гипотеза Авогадро.
§3. Удельная теплоемкость.
§4. Изотермическое расширение.
§5. Адиабатическое расширение.
§6. Бензиновый двигатель.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
14. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ.
§1. Машина Карно.
§2. Тепловое загрязнение окружающей среды.
§3. Холодильники и тепловые насосы.
§4. Второй закон термодинамики.
§5. Энтропия.
§6. Обращение времени.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
15. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ СИЛА.
§I. Электрический заряд.
§2. Закон Кулона.
§3. Электрическое поле.
§4. Электрические силовые линии.
§5. Теорема Гаусса.
Основные выводы.
Упражнении.
Задачи.
16. ЭЛЕКТРОСТАТИКА.
§1. Сферическое распределение заряда.
§2. Линейное распределение заряда.
§3. Плоское распределение заряда.
§4. Электрический потенциал.
§5. Электрическая емкость.
§6. Диэлектрики.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
17. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И МАГНИТНАЯ СИЛА.
§1. Электрический ток.
§2. Закон Ома.
§3. Цепи постоянного тока.
§4. Эмпирические данные о магнитной силе.
§5. Вывод формулы для магнитной силы.
§6. Магнитное поле.
§7. Единицы измерения магнитного поля.
§8. Релятивистское преобразование величин В и Е.
Основные выводы.
Приложение. Релятивистские преобразования тока и заряда.
Упражнения.
Задачи.
18. МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ.
§1. Закон Ампера.
§2. Некоторые конфигурации токов.
§3. Закон Био-Савара.
§4. Магнетизм.
§5. Уравнения Максвелла для постоянных токов.
Основные выводы.
Упражнении.
Задачи.
19. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.
§1. Двигатели и генераторы.
§2. Закон Фарадея.
§3. Закон Ленца.
§4. Индуктивность.
§5. Энергия магнитною ноля.
§6. Цепи переменного тока.
§7. Цепи RC и RL.
Основные выводы.
Приложение. Контур произвольной формы.
Упражнения.
Задачи.
20. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ВОЛНЫ.
§1. Ток смешения.
§2. Уравнения Максвелла в общем виде.
§3. Электромагнитное излучение.
§4. Излучение плоскою синусоидального тока.
§5. Несинусоидальный ток; разложение Фурье.
§6. Бегущие волны.
§7. Перенос энергии волнами.
Основные выводы.
Приложение. Вывод волнового уравнении.
Упражнении.
Задачи.
21. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ.
§1. Энергия излучения.
§2. Импульс излучении.
§3. Отражение излучения от хорошего проводника.
§4. Взаимодействие излучения с диэлектриком.
§5. Показатель преломлении.
§6. Электромагнитное излучение в ионизованной среде.
§7. Поле излучении точечных зарядов.
Основные выводы.
Приложение. Метод фазовых диаграмм.
Приложение 2. Волновые пакеты и групповая скорость.
Упражнении.
Задачи.
22. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН.
§1. Стоячие волны.
§2. Интерференции волн, излучаемых двумя точечными источниками.
§3. Интерференция волн от большого числа источников.
§4. Дифракционная решетка.
§5. Принцип Гюйгенса.
§6. Дифракции на отдельной щели.
§7. Когерентность и некогерентность.
Основные выводы.
Упражнении.
Задачи.
23. ОПТИКА.
§1. Голография.
§2. Поляризация света.
§3. Дифракции на круглом отверстии.
§4. Оптические приборы и их разрешающая способность.
§5. Дифракционное рассеяние.
§6. Геометрический оптика.
Основные выводы.
Приложение. Закон Брюстера.
Упражнения.
Задачи.
24. ВОЛНОВАЯ ПРИРОДА ВЕЩЕСТВА.
§1. Классическая и современная физика.
§2. Фотоэффект.
§3. Эффект Комптона.
§4. Корпускулярно-волновой дуализм.
§5. Великий парадокс.
§6. Дифракция электронов.
Основные выводы.
Упражнения.
Залами.
25. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА.
§1. Волновые пакеты.
§2. Принцип неопределенности.
§3. Частица в ящике.
§4. Уравнение Шредингера.
§5. Потенциальные ямы конечной глубины.
§6. Гармонический осциллятор.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
26. АТОМ ВОДОРОДА.
§1. Приближенная теория атома водорода.
§2. Уравнение Шредингера в трех измерениях.
§3. Строгая теория атома водорода.
§4. Орбитальный момент импульса.
§5. Испускание фотонов.
§6. Вынужденное излучение.
§7. Боровская модель атома.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
27. АТОМНАЯ ФИЗИКА.
§1. Принцип запрета Паули.
§2. Многоэлектронные атомы.
§3. Периодическая система элементов.
§4. Рентгеновское излучение.
§5. Связь в молекулах.
§6. Гибридизация.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
28. КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СРЕДЫ.
§1. Типы связи.
§2. Теория свободных электронов в металлах.
§3. Электропроводность.
§4. Зонная теория твердых тел.
§5. Физика полупроводников.
§6. Сверхтекучесть.
§7. Проникновение сквозь барьер.
Основные выводы.
Приложение. Различные применения р–n–перехода (в радио и телевидении).
Упражнения.
Задачи.
29. ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.
§1. Размеры ядер.
§2. Фундаментальные силы, действующие между двумя нуклонами.
§3. Строение тяжелых ядер.
§4. Альфа-распад.
§5. Гамма- и бета-распады.
§6. Деление ядер.
§7. Синтез ядер.
Основные выводы.
Упражнения.
Задачи.
30. АСТРОФИЗИКА.
§1. Источники энергии звезд.
§2. Эволюция звезд.
§3. Квантово-механическое давление вырожденного ферми-газа.
§4. Белые карлики.
§6. Черные дыры.
§7. Нейтронные звезды.
31. ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ.
§I. Введение.
§2. Фундаментальные частицы.
§3. Фундаментальные взаимодействия.
§4. Взаимодействия между фундаментальными частицами как обмен квантами поля- переносчика.
§5. Симметрии в мире частиц и законы сохранения.
§6. Квантовая электродинамика как локальная калибровочная теория.
§7. Внутренние симметрии адронов.
§8. Кварковая модель адронов.
§9. Цвет. Квантовая хромодинамика.
§10. «Видны» ли кварки и глюоны?.
§11. Слабые взаимодействия.
§12. Несохранение четности.
§13. Промежуточные бозоны и неперенормирусмость теории.
§14. Стандартная модель.
§15. Новые идеи: ТВО, суперсимметрия, суперструны.
32. ГРАВИТАЦИЯ И КОСМОЛОГИЯ.
§1. Введение.
§2. Принцип эквивалентности.
§3. Метрические теории тяготении.
§4. Структура уравнений ОТО. Простейшие решения.
§5. Проверка принципа эквивалентности.
§6. Как оценить масштаб эффектов ОТО?.
§7. Классические тесты ОТО.
§8. Основные положения современной космологии.
§9. Модель горячей Вселенной («стандартная» космологическая модель).
§10. Возраст Вселенной.
§11. Критическая плотность и фридмановские сценарии эволюции.
§12. Плотность материи во Вселенной и скрытая масса.
§13. Сценарий первых грех минут эволюции Вселенной.
§14. Вблизи самого начала.
§15. Сценарий инфляции.
§16. Загадка темной материи.
ПРИЛОЖЕНИЕ А.
Физические константы.
Некоторые астрономические сведения.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б.
Единицы измерения основных физических величин.
Единицы измерения электрических величин.
ПРИЛОЖЕНИЕ В.
Геометрия.
Тригонометрия.
Квадратное уравнение.
Некоторые производные.
Некоторые неопределенные интегралы (с точностью.
до произвольной постоянной).
Произведения векторов.
Греческий алфавит.
ОТВЕТЫ К УПРАЖНЕНИЯМ И ЗАДАЧАМ.
УКАЗАТЕЛЬ.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Физика, полный курс, Орир Д., 2010 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Орир