I. Некоторые часто встречающиеся числа............. 234
II. Формулы для приближенных вычислений............ 234
III. Элементы теории погрешностей................ 234
IV. Множители для образования десятичных кратных и дольных единиц 237 V. Соотношения между внесистемными единицами и единицами СИ . . 237
VI. Универсальные физические константы............. 238
VII. Сравнительная таблица размеров единиц Международной системы
(СИ) и гауссовой системы (СГС)................. 239
VIII. Основные формулы и законы................... 241
Предметный указатель ......................... 249
Summary.................................... 255
ПРЕДИСЛОВИЕ К ДЕСЯТОМУ ИЗДАНИЮ
Первое издание «Справочника по элементарной физике» вышло в 1960 г.; с тех пор он издавался на русском языке девять раз; кроме того, он издавался в переводах на языках народов СССР и социалистических стран, а также на английском, испанском, португальском, японском и хинди.
Главам справочника соответствуют традиционные разделы физики: механика, термодинамика и молекулярная физика, электричество, оптика, строение атома и элементарные частицы. Каждая глава состоит из двух частей: в первой части в основном приводятся краткие справочные данные о физических величинах и основных законах физики; во второй части приводятся значения физических величин и их зависимости от различных факторов (в таблицах или на графиках).
Теоретические сведения и табличные данные не претендуют на энциклопедическую полноту и, безусловно, они не могут заменить соответствующие учебники или специальные учебные пособия для изучения физики; эти сведения не соответствуют каким-либо учебным программам.
Справочник — не учебник: он предназначен для тех, кто знает физику и умеет применять ее законы для решения конкретных задач. Однако, как показало время, он широко используется учащимися школ, ПТУ и студентами при выполнении работ в лабораторных практикумах и при решении задач на семинарских занятиях с использованием микрокалькуляторов и персональных ЭВМ.
По мнению авторов, в справочнике отобраны такие данные, которые могут быть использованы широким кругом специалистов различных отраслей народного хозяйства при приближенных оценках влияния тех или иных физических факторов на различные технологические процессы. Конечно, для конструкторских разработок необходимы специализированные справочники, в которых приводятся более полные и более точные значения необходимых физических величин.
В настоящем десятом издании по существу заново написаны разделы «Основные понятия и законы», приведены новые теоретические сведения, таблицы и графики. Названия физических величин, их определения и обозначения данв! в соответствии с ГОСТ 8.417-81 (СТ 1052-78) «ГСИ. Единицы физических величин».
Основные и производные единицы СИ приводятся в таблицах, размещенных в начале справочника; в приложении имеются сведения о симметричной системе единиц СГС (системе Гаусса), а также о некоторых внесистемных единицах.
ОГЛАВЛЕНИЕ
.Предисловие к десятому изданию................... 9
К сведению пользующихся справочником........,.•.....• 1"
Введение.............................. ''
Основные единицы международной системы единиц (СИ)........ Ч
Производные единицы международной системы единиц (СИ)....... 16
Г л а в а I МЕХАНИКА
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ
1. Кинематика........................... 23
2. Законы динамики......................... 31
3. Работа, мощность, энергия.................... 39
4. Статика твердого тела....................... 41
5. Элементы теории упругости.................... 44
6. Механика жидкостей и газов.................... 47
7. Механические колебания и волны. Звук.............. 50
ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ
Та<л. 1. Скорости в технических устройствах и транспортных средств 60
Табл. 2. Скорости процессов, происходящих в природе........ 60
Табл. 3. Ускорения................•........ 61
Табл. 4. Кинематические параметры и спутники планет........ 61
Табл. 5. Первая и вторая космические скорости на различных высотах 62
Табл. 6. Период обращения (Т) спутника Земли па разных высотах (Я) 62
Табл. 7. Плотность жидкостей................... 62
Табл. 8. Плотность твердых веществ................ 63
Табл. 9. Плотность металлов в жидком состоянии.......... 64
Табл. 10. Плотяость воды и ртути при различных температурах .... 64
Табл. 11. Плотность газов..................... 65
Табл. 12. Объемная масса строительных материалов.......... 65
Табл. 13. Объемная масса сельскохозяйственных продуктов...... 65
Т«вл. 14. Моменты инерции однородных тел............. 66
Табл. 15. Коэффициенты трения скольжения............. 66
Табл. 16. Ускорение свободного падения на разных широтах ...... 67
Табл. 17. Характеристики планет Солнечной системы......... 67
Табл. 18. Центры тяжести однородных тел.............. 67
Табл. 19. Пределы прочности материалов, полимеров и волокон .... 63
Табл. 20. Модули упругости н коэффициент Пуассона........ 69
Табл. 21. Сжимаемость жидкостей и твердых тел........i « >• 69
Зависимость предела прочности и модуля Юнга от температуры 70
Ta6jt. 22. Вязкость жидкостей.................... 71
Та<Ц, ?3. Вязкость газов...................... 71
Табл. ?4. Вязкость газов при различных давлениях .......... 71
Табл. 2В. Вяакость воды при различных температурах........-. 72
Табл. 26. Вязкость жидкостей при различных температурах ...... 72
Табл. 27. .Вязкость металлов в жидком состоянии........... 72
Табл. 28. Формулы для расчета скоростей волн в изотропных средах . . , 73
:Табл. 29. Скорость звука в жидкостях..............., 73
Табл. 30. Скорость звука в твердых изотропных веществах....... 74
Табл. 31. Свойства Земли на разной глубине и скорость сейсмических
волн........................... 74
1Табл. 32. Скорость звука в газах при нормальном давлении...... 75
• Скорость звука в воздухе и азоте.............. 75
Табл. 33. Шкала механических волн................. 75
Табл. 34. Сила звука и звуковое давление.............. 76
Скорость волн на поверхности воды ............. 77
Уровни громкости звука.................. 77
Табл. 36. Коэффициент отражения звуковых волн при нормальном падении ........... ............... 78
Табл. 36. Показатель поглощения звука в воздухе........i . 78
Табл. 37. Показатель поглощения звука для различных материалов , . . 79
Табл. 38. Показатель поглощения звука в жидкостях......... 79
1 абл. 39. Показатель поглощения ультразвуковых волн в морской воде 79
Глава II
ТЕРМОДИНАМИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ
1. Основы термодинамики......,............... 80
2. Фазовые превращения...................... 83
3. Тепловое расширение твердых и жидких тел............ 86
4. Термодинамические свойства газов................ 87
5- Явления переноса........................ 90
. Основы молекулярно-кинетической теории............. 91
ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ
Табл. 40. Международная практическая температурная шкала 1968 г.
(МПТШ-68)........................ 99
Табл. 41. Тепловой баланс Земли.................. 99
Табл. 42. Удельные теплоемкости, теплоты плавления, теплоты парообразования, температуры плавления и кипения......... 100
Табл. 43. Относительное изменение объема при плавлении ...,.,. 100
Табл. 44. Температура плавления тугоплавких материалов ...... 101
Теплоемкость воды................. . . . 101
Табл. 45. Удельная теплоемкость при низких температурах...... 101
Табл. 46. Температура стеклования, плотность и степень кристалличности полимеров....................... 102
•Табл. 47. Удельная теплоемкость газов при нормальном давлении , . . 102
Табл. 48. Удельная теплота парообразования......, t . , i . . 102
Температура кипения воды................. 103
Табл. 49. Удельная теплота парообразования при различных температурах ............................ 103
Табл. 50. Удельная теплота парообразования углекислоты при различных
температурах ....................... 103
.Табл. 51, Термические свойства сжиженных газов........... 104
Табл. 52. Плотность, температура отвердевания и температура кипения водного раствора поваренной соли при различных концентрациях и нормальном давлении................. 104
Табл. 53. Максимальные температуры кипения водных растворов солей
при нормальном давлении................, 104
Табл. 54. Свойства обычной и тяжелой воды ,............ 105
Табл. 55. Критические параметры.................. 105
Табл. 50. Температура и давление тройных точек........... 105
Табл. 57. Температурный коэффициент объема жидкостей . 9 ..... 106
Табл. 58. Свойства насыщенного водяного пара............ 106
Табл. 59. Температурный коэффициент длины а твердых изотропных тел 107
ОГЛАВЛЕНИЕ б
Табл. 60. Температурный коэффициент длины при различных температурах ........................ . . '. 107
Табл. 61. Поверхностное натяжение воды и этилового спирта при различных температурах..................... 1-07
Табл. 62. Поверхностное натяжение жидкостей............ -108
Табл. 63. Поверхностное натяжение металлов в жидком состоянии . . . 108 Табл. 64. Теплопроводность асбеста и пенобетона при различных температурах .......................... ЮЗ
Табл. 65. Теплопроводность материалов............... 109
Табл. 66. Теплопроводность жидкостей по кривой испарения...... ПО
'Табл. 67. Теплопроводность газов при нормальном давлении..... НО
'Табл. 68. Температурный коэффициент давления газов........ 'ПО
Табл. 69. Коэффициент диффузии газов и паров в воздухе....... ИО
Табл. 70. Стандартная атмосфера................... 111
Табл. 71. Коэффициент диффузии водных растворов......... 111
Табл. 72. Постоянные для расчета коэффициентов диффузии и самоднффу-
зии в твердых телах.................... 112
"Табл. 73. Диаметры молекул газов.................. 1 i2
'Табл. 74. Удельная теплота сгорания топлива............ 112
Табл. 75.' Постоянные Ван-дер-Ваальса................ 113
Табл. 76. Параметры элементарных кубических решеток....... 114
Табл. 77. Психрометрическая таблица относительной влажности воздуха 114
Г л а в a III ; ;
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ
1. Электрическое поле.....................•..••' 11-5
2. Постоянный электрический ток.................. 123
'3. Магнитное поле.........................• '133
4. Электромагнитная индукция.................',-.• 137
5. Магнитное поле в веществе.................... 140
6. Электрические колебания и электромагнитные волны........ 143
ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ
Табл. 78. Электрическое поле Земли................ '149
Табл. 79. Электроизолирующие материалы............'. ;149
Табл. 80. Диэлектрическая проницаемость жидкостей........ 150
Табл. 81. Диэлектрическая проницаемость газов........... -1-50
Табл. 82. Свойства сегнетоэлектрнков................ 150
Диэлектрическая проницаемость сегнетовой соли и титаната
бария........................... 151
Табл. 83. Пьезоэлектрические модули кристаллов-.......... 151
Электрические токи в атмосфере Земли........... 151
Концентрация электронов в атмосфере ........... 152
Табл. 84. Удельное электрическое сопротивление и температурный коэффициент сопротивления металлов............ 152
Табл. 85. Температура перехода металлов и сплавов в сверхпроводящее
состояние........................ 153
Табл. 86. Сплавы с высоким активным сопротивлением........ 153
Табл. 87. Допустимые силы тока в изолированных проводах при продолжительной работе.................... 153
Табл. 88. Плавкие предохранители................• 154
Электропроводность водных растворов........... 154
Табл. 89, Удельное сопротивление электролитов для различных концентраций ................,......... 154
Табл. 90. Термоэлектродвнжущая сила пар металлов......... 155
Табл. 91. Постоянная т. э. д. с. относительно платины.....' . . . 155
Постоянная пары медь — константан........... 150
Табл. 92. Электрохимические эквиваленты ............'. 156
Табл. 93. Стандартные потенциалы при 29SK . . ......... 15fi
Зарядка и разрядка аккумуляторов............ 157
Табл. 94. Э. д. с. гальванических элементов . , . . :. . . . • . • . . '158
Табл. 95. Подвижность ионов в водных растворах.......... 159
Табл. Сб. Подвижность электронов в металлах........... 159
Табл. 97. Подвижность ионов в газах при нормальном давлении
и 20'-С......................... 159
Табл. 08. Работа ионизации.................... 160
Табл. 99. Эмиссионные постоянные металлов и полупроводников . . . 160
Табл. 100. Эмиссионные постоянные пленок на металлах....... 160
Табл. 101. Эмиссионные постоянные оксидных катодов ........ 161
Табл. 102. Свойства полупроводников................ 161
Удельное электрическое сопротивление германия и кремния 162
Напряжение пробоя между плоскими электродами..... 162
Табл. 103. Искровые промежутки в воздухе . . ,.......... 162
Магнитное поле Земли.................. 163
Табл. 104. Свойства электротехнических сталей........., . 163
Табл. 105. Свойства магнитных (легированных) сталей........ 164
Табл. 106. Свойства магнитно-твердых материалов.......... 1*4
Табл. 107. Свойства магнитно-мягких материалов.......... 165
Табл. 108. Свойства магнитодиэлектриков.............. 165
Табл. 109. Удельная магнитная восприимчивость и относительная магнитная проницаемость парамагнетиков н диамагнетиков . . . 166
Табл. ПО. Температура Кюри металлов............... 166
Табл. 111. Удельная магнитная восприимчивость металлов и полупроводников .......................... 166
Магнитная проницаемость, индукция и гистерезис ферромагнетиков .......................... 167
Магнитострикция ферромагнетиков..........., 168
Табл. П2. Магнитная индукция в ферромагнетиках и ферритах..... 168
Табл. 113. Коэффициенты k для расчета индуктивности соленоида . . . 169 Зависимость сопротивления проводников от частоты переменного тока........................ 169
Зависимость силы тока в колебательном контуре от частоты
внешней э. д. с...................... 169
Табл. 114. Глубина проникновения токов высокой частоты в медный провод ........................... 170
Табл. 115. Шкала электромагнитных излучений............ 170
Глава IV ОПТИКА
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ
1. Энергетические и световые величины. Фотометрия......... 171
2. Геометрическая оптика...................... 173
3. Линзы. Оптические приборы................... 175
4. Волновая оптика........................ 179
5. Квантовая оптика........................ 185
6. Спектры излучения и поглощения................. 187
7. Тепловое излучение....................... 188
ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ
Табл. 116. Относительная видность К^ дневного зрения....... 190
Табл. 117. Яркость освещенных поверхностей............ 190
Табл. 118. Яркость источников света................ 190
Табл. 119. Освещенность, создаваемая различными источниками . . . 191
Табл. 120. Отражение солнечной радиации.............. 191
Табл. 121. Радиационный баланс атмосферы Северного полушария . . . 192
Сг.ектры солнечного излучения............... 193
Табл. 122. Коэффициент отражения при различных углах падения для
стекла и воды...................... 193
Табл. 123. Отражение света при переходе из стекла в воздух...... 193
Коэффициент отражения поляризованного и естественного света 194 Табл. 124. Коэффициент отражения света полированными поверхностями
металлов........................ 194
Табл. 125. Предельные углы полного отражения........., . 195
ОГЛАВЛЕНИЕ 7
Табл. 126. Дликм золи, соответствующие главным фрзукгоферовым ли- _
ниям.......................... "";j
Табл. 127. Показатели преломления для длин волн, соответствующих некоторым фраунгоферопым линиям............. |9о
Табл. 128. Показатели преломления газов.............. «96
Табл. 129. Показатели преломления твердых тел и жидкостей..... 140
Табл! 130. Дисперсия показателя преломления........... J97
Табл. 131. Коэффициент отражения дневного света .......... '97
Табл. 132. Постоянные электрического и магнитного двойного лучепре-
ломлени;........................ '^
Табл. 133. Удельная постоянная вращения.............. 19S
Табл. 134. Вращательная дисперсия................. «98
Табл. 135. Спектры испускания металлов.............. у
Табл. 136. Спектры испускания газов................ 199
Табл. 137. Световая отдача, к. п. д. и яркость источников света .... 200
Табл. 138. Работа выхода электронов и красная граница фотоэффекта . . 200
Г л а в а V
СТРОЕНИЕ АТОМА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ
•1. Единицы, используемые в атомной и ядерной физике........ 201
2. Волновые свойства частиц.................... 202
3. Модель атома Резсрфорда — Бора — Зоммерфельда........ 202
4. Строение атома. Электронные оболочки.............. 203
5. Атомное ядро........................-.•'• 2*J°
6. Ядерные превращения ..................... 203
:7. Взаимодействие ядерных излучений с веществом.......... 211
• 8. Единицы радиоактивности и ионизирующих излучений....... 212
9. Фундаментальные взаимодействия и их константы......... 214
10. Элементарные частицы и их классификация............ 215
11. Превращение частиц....................... 21G
12. Кварки и структура адронов................... 217
ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ
Энергетические уровни атома водорода................ 218
Табл. 139. Схема заполнения электронных оболочек атомов..... 219
Табл. 140. Распределение электронов во внешних оболочках...... 220
.Табл. 141. Основные линии К-серии рентгеновского характеристического
спектра и /<-край поглощения............... 221
Табл. 142. Основные характеристики легких ядер.......... 221
Табл. 143. Бета- и гамма-радиоактивные ядра............ 222
Табл. 144. Искусственно полученные элементы............ 222
Табл. 145. Массовые коэффициенты поглощения рентгеновского излучения ........................... 223
Табл. 146. Атомные и ионные радиусы................ 224
Табл. 147. Элементарные частицы.................. 225
Табл. 148. Источники излучения и детекторы для обнаружения элементарных частиц ...................... 226
Табл. 149. Ионизационные потери ос-частицы в газах......... 226
Табл. 150. Массовые коэффициенты ослабления электронов в алюминии 227 Табл. 151. Средний массовый пробег протонов высокой энергии .... 227 Табл. 152. Моменты импульсов и магнитные моменты нуклонов и ядер некоторых элементов.................... 227
Табл. 153. Дозовые пределы облучения............... 228
Табл. 154. Термоядерные реакции ао Вселенной........... 228
Табл. 155. Реакции синтеза и энерговыделение............ 229
Табл. 156. Эффективные сечения нейтронов............. 230
Табл. 157. Длина среднего пробега а-частиц............. 230
Компоненты линейного коэффициента ослабления v-излучения
в алюминии и свинце................... 230
Ионизирующее космическое излучение........... 231
Удельная энергия связи нуклонов в ядре.......... 231
Деление ядер....................... 231
Табл. 158. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева .... 233
Цена книги: 50руб.
