Предисловие к первому изданию ....... » t «•*»••• 6
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Глава I. Основные понятия. Механические колебания 11
§ 1. Периодические движения. Период (11). § 2. Колебательные системы. Свободные колебания (12). §3. Маятник; кинематика его колебаний (13). § 4. Колебания камертона (15). § 5. Гармоническое колебание. Частота (16). § 6. Сдвиг фаз (20). § 7. Динамика колебаний маятника (22). §8. Формула периода математического маятника (24). §9. Упругие колебания (27). § 10. Крутильные колебания (29). § 11. Влияние трения. Затухание (31). § 12. Вынужденные колебания (34). § 13. Резонанс (35). § 14. Влияние трения на резонансные явления (37). § 15. Примеры резонансных явлений (38). § 16. Резонансные явления при действии негармонической периодической силы (41). § 17. Форма периодических колебаний и ее связь с гармоническим ий 44.
ор составом этих колебаний (44).
Глава П. Звуковые колебания
лава .
§ 18. Звуковые колебания (49). § 19. Предмет акустики (51). § 20. Музыкальный тон. Громкость и высота тона (52). § 21. Тембр (53). § 22. Акустический резонанс (55). §23. Запись и воспроизвка 57. 24. Анализ и синтез звука (58). § 25.
. .
ведение звука (57). § 24. Анализ Шумы (60).
Глава III. Электрические колебания , . . , ,,,....
§ 26. Электрические колебания. Методы их наблюдения (63). §27. Колебательный контур (66). §28. Аналогия с механиче-кими колебаниями. Формула Томсона (69). § 29. Электрический резонанс (73). § 30. Незатухающие колебания. Автоколебательные системы (76). §31. Ламповый генератор электрических колебаний (79). § 32. Учение о колебаниях (82).
Глава IV. Волновые явления ..... ,..,....,.
§ 33. Волновые явления (87). § 34. Скорость распространения волн (89). § 35. Радиолокация, гидроакустическая локация и звукометрия (91). §36. Поперечные волны в шнуре (94). § 37.
Продольные волны в столбе воздуха (98). § 38. Волны на поверхности жидкости (101). §39. Перенос энергии волнами (104), §40. Отражение волн (107). §41, Дифракция (НО). § 42, Направленное излучение (112),
Глава V, Интерференция волн ..,,,.,.,,,,,, ИЗ
§ 43. Наложение волн (115). § 44. Интерференция волн (116). § 45. Условия образования максимумов и минимумов (118). § 46. Интерференция звуковых волн (121). § 47. Стоячие волны (122). §48. Колебания упругих тел как стоячие волны (125). § 49. Свободные колебания струны (126). §50. Стоячие волны в пластинках и других протяженных телах (129), §51. Резонанс при наличии многих собственных частот (132). § 52. Условия хорошего излучения звука (134). § 53, Бинауральный эффект. Звукопеленгация (135).
Глава VI. Электромагнитные волны .,,.,.,.,,,, 138
§ 54. Электромагнитные волны (138). § 55. Условия хорошего излучения электромагнитных волн (139). § 56. Вибратор и антенны (141). § 57. Опыты Герца по получению и исследованию электромагнитных волн. Опыты Лебедева (146). § 58. Электромагнитная теория света. Шкала электромагнитных волн (148). § 59. Опыты с электромагнитными волнами (152). § 60. Изобретение радио Поповым (160). § 61. Современная радиосвязь (163). § 62. Другие применения радио (167). § 63. Распространение радиоволн (169). §64. Заключительные замечания (174),
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА
Глава VII. Общая характеристика световых явлений . , . , , 179
§65. Разнообразные действия света (179). §66. Интерференция света. Цвета тонких пленок (181). §67, Краткие сведения из истории оптики (183),
Глава VIII. Фотометрия и светотехника ., i ,,,.,,, 186
§ 68. Энергия излучения. Световой поток (186). § 69. Точечные источники света (188). §70. Сила света и освещенность (189). §71. Законы освещенности (191). §72. Единицы световых величин (193). § 73. Яркость источников (195). § 74. Задачи светотехники (197). § 75. Приспособления для концентрации светового потока (198). § 76. Отражающие и рассеивающие тела (199). § 77. Яркость освещенных поверхностей (203). § 78, Световые измерения и измерительные приборы (204).
Глава IX. Основные законы геометрической оптики , , , » 209
§ 79. Прямолинейное распространение волн (209). § 80. Прямолинейное распространение света и световые лучи (210). §81, Законы отражения и преломления света (217). § 82. Обратимость световых лучей (221), § 83, Показатель преломления (224), § 84,
Полное внутреннее отражение (227). §85. Преломление в плоскопараллельной пластинке (230). § 86. Преломление в призме (231).
Глава X. Применение отражения и преломления света для
получения изображений............ 235
§87. Источник света и его изображение (235). §88. Преломление в линзе. Фокусы линзы (236). § 89: Изображение в линзе точек, лежащих на главной оптической оси. Формула линзы (242). § 90. Применения формулы тонкой линзы. Действительные и мнимые изображения (245). § 91. Изображение точечного источника и протяженного объекта в плоском зеркале. Изображение точечного источника в сферическом зеркале (249). §92. Фокус и фокусное рассеяние сферического зеркала (253). §93. Связь между положениями источника и его изображения на главной оси сферического зеркала (254). § 94. Способы изготовления линз и зеркал (255). § 95. Изображение протяженных объектов в сферическом зеркале и линзе (256). § 96. Увеличение п.ри изображении объектов в сферическом зеркале и линзе (258). § 97. Построение изображений в сферическом зеркале и линзе (260). §98. Оптическая сила линз (266).
Глава XI. Оптические системы и их погрешности ..... 268
§ 99. Оптическая система (268). § 100. Главные плоскости и главные точки системы (268). § 101. Построение изображений в системе (270). § 102. Увеличение системы (271). § 103. Недостатки оптических систем (272). §104. Сферическая аберрация (273). § 105. Астигматизм (276). § 106. Хроматическая абберрация (278). § 107. Ограничение пучков в оптических системах (279). § 108. Светосила линзы (280). § 109. Яркость изображения (282).
Глава XII. Оптические приборы........, . . , , 286
§ ПО. Проекционные оптические приборы (285). § 111. Фотографический аппарат (288). § 112. Глаз как оптическая система (291). § 113. Оптические приборы, вооружающие глаз (293). § 114. Лупа (295). § 115. Микроскоп (298). § 116. Разрешающая способность микроскопа (300). § 117. Зрительные трубы (301). § 118. Увеличение зрительной трубы (303). § 119. Телескопы (304). § 120. Яркость изображения для протяженных и точечных источников (308). § 121. «Ночезрительная труба» Ломоносова (311). § 122. Зрение диумя глазами и восприятие глубины пространства. Стереоскоп (3(1).
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ ФИЗИЧЕСКАЯ ОПТИКА
Глава XIII. Интерференция света.....,...... 317
§ 123. Геометрическая и физическая оптика (317). § 124. Опытное осуществление интерференции света (317). § 125. Объяснение цветов тонких пленок (321). § 126. Кольца Ньютона (323). § 127. Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона (325).
Глава XIV. Дифракция света............... 329
§ 128. Пучки лучей и форма волновой поверхности (329). § 129. Принцип Гюйгенса (331). § 130. Законы отражения и преломления света на основе принципа Гюйгенса (332). §131. Принцип Гюйгенса в толковании Френеля (334). § 132. Простейшие дифракционные явления (335). § 133. Объяснение дифракции по методу Френеля (338). § 134. Разрешающая сила оптических инструментов (339). § 135. Дифракционные решетки (342). § 136. Дифракционная решетка как спектральный прибор (345). § 137. Изготовление дифракционных решеток (346). § 138. Дифракция при косом падении света на решетку (347).
Глава XV. Физические принципы оптической голографии . 349
§ 139. Фотография и голография (349). § 140. Запись голограммы с помощью плоской опорной волны (352). § 141. Получение оптических изображений по методу восстановления волнового фронта (356). § 142. Голографирование по методу встречных световых пучков (359). § 143. Использование голографии в оптической интерферометрии (362).
Глава XVI. Поляризация света и поперечность световых
волн.................... 367
§ 144. Прохождение света через турмалин (367). § 145. Гипотезы, объясняющие наблюдаемые явления. Понятие о поляризованном свете (368). § 146. Механическая модель явлений поляризации (369). § 147. Поляроиды (370). § 148. Поперечность световых волн и электромагнитная теория света (371).
Глава XVII. Шкала электромагнитных волн........ 373
§ 149. Способы исследования электромагнитных волн различной длины (373). § 150. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение (375). § 151. Открытие рентгеновских лучей (376). § 152. Различные действия рентгеновских лучей (377). § 153. Устройство рентгеновской трубки (378). § 154. Происхождением природа рентгеновских лучей (380). § 155. Шкала электромагнитных волн (381).
Глава XVIII. Скорость света............... 383
§ 1§6. Первые попытки определения скорости света (383). § 157. Определение скорости света Рёмером (384). § 158. Определение скорости света по методу вращающегося зеркала (385).
Глава XIX. Дисперсия света и цвета тел......... 388
§ 159. Состояние вопроса о цвете тел до исследований Ньютона (388). § 160. Основное открытие Ньютона в оптике (388). § 161. Истолкование наблюдений Ньютона (390). § 162. Дисперсия показателя преломления различных материалов (391). § 163. Дополнительные цвета (392). § 164. Спектральный состав света различных источников (395). § 165. Свет и цвета тел (396). § 166. Коэффициенты поглощения, отражения и пропускания (397). § 167. Цветные тела, освещенные белым светом (398). § 168. Цветные
тола, освещенные цветным светом (399). § 169. Маскировка и демаскировка (399). § 170. Насыщенность цветов (401). § 171. Цвет неба н зорь (402).
Глава XX. Спектры и спектральные закономерности ..... 406
§ 172. Спектральные аппараты (406). § 173. Типы спектров испускания (407). § 174. Происхождение спектров различных типов (409). § 175. Спектральные закономерности (411). § 176. Спектральный анализ по спектрам испускания (412). § 177. Спектры поглощения жидких и твердых тел (415). § 178. Спектры поглощения атомов. Линии Фраунгофера (415). § 179. Излучение накаленных тел. Абсолютно черное тело (417). § 180. Зависимость излучения накаленных тел от температуры. Лампы накаливания (418). § 181, Оптическая пирометрия (420).
Глава XXI. Действия света...... , , , ,..... 422
§ 182. Действия света на вещество. Фотоэлектрический эффект (422). § 183. Законы фотоэлектрического эффекта (424). § 184. Понятие о световых квантах (427). § 185. Применение фотоэлектрических явлений (429). § 186. Фотолюминесценция. Правило Стокса (431). § 187. Физический смьюл правила Стокса (434). § 188. Люминесцентный анализ (434). § 189. Фотохимические действия света (435). § 190. Роль длины волны в фотохимических процессах (436). § 191. Фотография (436). § 192. Фотохимическая теория зрения (441). § 193. Длительность зрительного ощущения (443).
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
Глава XXII. Строение атома............... 452
§ 194. Представление об атомах (452). § 195. Постоянная Аво-г,-|дро. Размеры и массы атомов (453). § 196. Элементарный электрический заряд (456). § 197. Единицы заряда, массы и энергии в атомной физике (459). § 198. Измерение массы заряженных частиц. Масс-спектрограф (460). § 199. Масса электрона. Зависимость массы от скорости (463). §200. Закон Эйнштейна (465). §201. Массы атомов; изотопы (468). §202. Разделение изотопов. Тяжелая вода (470). §203. Ядерная модель атома (473). §204. Энергетические уровни атомов (477). §205. Вынужденное излучение света. Квантовые генераторы (482). §206. Атом водорода. Своеобразие законов движения электрона в атоме (488). §207. Многоэлектронные атомы. Происхождение оптических и рентгеновских спектров атомов (491). §208. Периодическая система элементов Менделеева (493). § 209. Квантовые и волновые свойства фотонов (497). § 210. Понятие о квантовой (волновой) механике (504).
Глава XXIII. Радиоактивность . . ,.......... . . 513
§ 211. Открытие радиоактивности. Радиоактивные элементы (513). §212. «-, Р- и у-излучение. Камера Вильсона (516). §213. Способы регистрации заряженных частиц (521). § 214, Природа
радиоактивного излучения (525). §215. Радиоактивный распад и радиоактивные превращения (528). §216. Применения радиоактивности (533). § 217. Ускорители (534),
Глава XXIV. Атомные ядра и ядерная энергия...... 541
§218. Понятие о ядерных реакциях (541). §219. Ядерные реакции и превращение элементов (543). §220. Свойства нейтронов (545). §221. Ядерные реакции под действием нейтронов (547). § 222. Искусственная радиоактивность (549). § 223. Позитрон (551). §224. Применение закона Эйнштейна к процессам аннигиляции и образования пар (554). § 225. Строение атомного ядра (555). § 226. Ядерная энергия. Источник энергии звезд (559). § 227. Деление урана. Цепная ядерная реакция (563). § 228. Применения незатухающей цепной реакции деления. Атомная и водородная бомбы (568). §229, Урановые реакторы и их применения (571),
Глава XX-V. Элементарные частицы ,,,,,,..,.., 580
§ 230. Общие замечания (580). § 231. Нейтрино (583), § 232. Ядерные силы. Мезоны (584). § 233. Частицы и античастицы (589). § 234. Частицы и взаимодействия (595). §235. Детекторы элементарных частиц (597). § 236. Парадокс часов (602). § 237. Космическое излучение (космические лучи) (603).
Глава XXVI. Новые достижения в физике элементарных
частиц.................. 608
§ 238. Ускорители и экспериментальная техника (608). § 239. Адро-ны и кварки (614). § 240. Кварковая структура адронов (625). § 241. Кварковая модель и процессы образования и распада адронов (627). §242. Лептоны. Промежуточные бозоны. Единство всех взаимодействий (631).
Ответы и решения к упражнениям......, . . , , , , . , 636
Заключение.........,,. .,.,.,,..,... 647
Предметный указатель ,.,,,,.,,,,,,,.,.,., 651
Таблицы
1. Освещенность (в люксах) в некоторых типичных случаях (194). 2. Яркость некоторых источников света (197). 3. Яркость некоторых освещенных поверхностей (204). 4. Доля отраженной энергии при различных углах падения света на поверхность стекла (220). 5. Доля отраженной энергии при различных углах падения света на поверхность воды (221). 6. Показатель преломления различных веществ относительно воздуха (225). 7. Доли отраженной энергии для различных углов падения при переходе света из стекла в воздух (228). 8. Предельный угол полного внутреннего отражения на границе с воздухом (229). 9. Зависимость показателя преломления от длины волны для разных веществ (392). 10. Дополнительные цвета (395). 11. Изотопный состав некоторых элементов (470). 12. Самые большие ускорители (611). 13. Некоторые адроны (618). 14. Истинно-элементарные частицы (622).
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
В третьем томе «Элементарного учебника физики» сосредоточены все вопросы, связанные с учением о колебаниях и волнах. Механические колебания и упругие волны закан» чиваются рассмотрением вопросов акустики. Главы об электромагнитных колебаниях и волнах естественно приводят к рассмотрению важнейших применений этого круга проблем — к изложению основ радиофизики и радиотехники, начиная с изобретения радио А. С. Поповым, и к идее об электромагнитной природе света и изложению основ оптики волновой (физической) и лучевой (геометрической). Том заканчивается очерком явлений, связанных с совре» менной теорией атома. Как и в предыдущих томах, в книга помещено довольно много задач, решение которых является важным моментом в усвоении материала учебника.
Главы, касающиеся механических и электромагнитных колебаний и вопросов акустики и радиофизики, написаны С. М.Рытовым. Геометрическая оптика написана М. М. Су-щинским (при участии И. А. Яковлева), физическая оптика — Ф. С. Ландсберг-Барышанской, а раздел «Атомная и ядерная физика» — Ф. Л. Шапиро.
Как и в предшествующих томах, мы стремились к тому, чтобы учащийся понял физическую сущность излагаемых явлений. Математические выкладки и в этом томе занимают малое место. Число вопросов, выходящих за пределы программы средней школы, очень ограничено. Но в стремлении сделать излагаемое вполне ясным мы рассматривали многие вопросы с большей полнотой, чем обычно это делается в учебниках средней школы. Следует отметить также, что изложение явлений атомной и ядерной физики затрагивает боль* ший круг вопросов, чем это делают в школьном преподавании. Допуская такое расширение, мы исходили из мысли о необходимости осветить эти вопросы достаточно полно, имея в виду наиболее интересующихся. С другой стороны, в этих разделах трудно вполне последовательно разъяснить все затронутые проблемы, так что этот раздел книги носит характер учебника в меньшей степени, чем остальные. Мы надеемся, однако, что он сможет способствовать пробуждению серьезного интереса учащихся к этим важнейшим проблемам современной физики.
Настоящим томом заканчивается «Элементарный учебник физики». В составлении учебника приняло участие свыше десяти авторов. Это обстоятельство делало работу редактора особенно трудной и ответственной, ибо при полной согласованности относительно общих принципов, положенных в основу учебника, разнообразие подхода и манеры изложения у различных авторов неизбежно было очень велико. Несомнено, что, несмотря на все усилия редактора, это разнообразие отозвалось на характере изложения в большей степени, чем это, вероятно, желательно для учебника. Однако возможность опираться на широкий авторский коллектив представляет большие преимущества, позволяя воспользоваться сотрудничеством разнообразных специалистов, глубоко знающих сущность рассматриваемых проблем и трудности их изложения.
Поэтому я надеюсь, что, несмотря на все недостатки, этот труд принесет пользу нашей учащейся молодежи и будет способствовать повышению уровня понимания физических вопросов, а в связи с этим и повышению сознательного интереса к нашей науке. Выражением этой надежды я и позволю себе закончить многолетний труд, положенный на составление «Элементарного учебника физики».
Москва, март 1952 г. Гр. Ландсберг
Цена книги: 100руб.
