Ш95 Курс общей физики. Учебн. пособие для инж.-эконом. специальностей вузов. М., «Высш. школа», 1969.
574 с.
В книге излагается весь курс общей физики в соответствии с программой для инженерно-экономических специальностей вузов. Кроме теоретического материала, в пособии содержатся примеры решения типовых задач. При решении задач использована Международная система единиц (СИ).
Пособие предназначено для студентов инженерно-экономических вузов и факультетов. Может быть полезно студентам-заочникам технических вузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данный «Курс общей физики» написан в полном соответствии с действующей в настоящее время программой по физике для инженерно-экономических специальностей вузов, утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР, и предназначен в качестве учебного пособия для студентов инженерно-экономических специальностей вузов, а также может быть использован студентами вечерних и заочных втузов. Пособие особенно полезно будет студентам-заочникам при изучении курса и выполнении контрольных работ.
При написании книги был использован уже имеющийся опыт создания небольших по объему учебных пособий для вузов (Н. М. Ливенцев «Курс физики», Р. Г. Геворкян и В. В. Шепель «Курс общей физики», Ж. Рассель «Общая физика» и др.). Так как учебное пособие имеет очень малый объем, при изложении материала опускалась история открытия некоторых физических явлений и описание экспериментов, имеющих лишь историческую ценность. В связи с тем, что в течение ряда лет для всех специальностей вузов читался небольшой спецкурс «Применение атомной энергии в народном хозяйстве», а в настоящее время из учебных планов технологических и инженерно-экономических специальностей он исключен, по решению методического Совета по физике MB и ССО СССР учебный материал данного курса включен в соответствующие разделы курса общей физики. Поэтому изложение раздела ядерной физики отличается от общепринятого. В этом разделе дается описание ядерных реакторов и приводятся примеры практического применения радиоактивных изотопов и ядерных излучений в народном хозяйстве. При изложении учебного материала в книге используется Международная система единиц (СИ).
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Предисловие.............................. 3
Введение............................. 5
Часть I ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
Глава 1. Механика частиц и твердых тел............... 7
§ 1. Предмет механики..................... 7
§ 2. Пространство и время. Системы отсчета.......... 7
§ 3. Скорость и ускорение ................... 9
§ 4. Криволинейное движение. Тангенциальное и нормальное ускорения.......................... 13
§ 5. Законы Ньютона, их физическое содержание ........ . 16
§ 6. Системы единиц измерений. Формулы размерностей..... 19
§ 7. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности . . 22
§ 8. Закон сохранения импульса (количества движения)..... 23
1 § 9. Закон всемирного тяготения. Поле тяготения........ 25
§ 10. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси...... 28
§11. Вращающий момент и момент инерции. Теорема Штейнера . . 33
§ 12. Основное уравнение динамики вращательного движения ... 37
§ 13. Закон сохранения момента импульса............ 38
§ 14. Работа переменной силы. Мощность............ 40
§ 15. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения и
превращения энергии . . ................, . 42
§ 16. Кинетическая энергия вращающегося и катящегося твердого
тела........................... 47
§ 17. Удар ......;..................... . . 49
§ 18. Упругое тело. Закон Гука................. 53
§ 19. Упругая и пластическая деформации. Энергия упруго деформированного тела..................... 55
§ 20. Сила трения............................... 58
Глава 2. Механические колебания и волны.............. 61
§ 1. Гармоническое колебательное движение и его уравнение ... 61 § 2. Скорость и ускорение при гармоническом колебательном движении. Затухающие колебания............... 65
569
Стр.
•§ 3. Сложение одинаково направленных колебаний. Биения ... 68
:§ 4. Математический и физический маятники.......... . 71
§ 5. Энергия гармонического колебательного движения......75
§ 6. Вынужденные колебания. Резонанс............ . 76
$ 7. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лис-сажу ...........................78
§ 8. Образование волн. Продольные и поперечные волны.....80
§ 9. Длина волны, скорость, период. Уравнение волны......82
§ 10. Стоячие волны.......................84
§ 11. Звуковые волны. Характеристики звука...........86
§ 12. Эффект Доплера......................89
§ 13. Ультразвуки...... . . . -.....,.........90
Глава 3. Механика жидкостей и газов . ...............93
§ 1. Давление в неподвижных жидкостях и газах........ 93
§ 2. Стационарное течение жидкости. Уравнение неразрывности 95 § 3. Уравнение Бернулли. Давление в потоке жидкости ..... . 97
§ 4. Движение тел в жидкостях и газах.............100
§ 5. Физические идеи Жуковского................103
Часть II МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА
Глава 4. Основы молекулярно-кинетической теории газов.......104
§ 1. Термодинамические параметры...............104
§ 2. Понятие идеального газа. Изопроцессы...........106
§ 3. Уравнение состояния идеального газа............108
§ 4. Физический смысл универсальной газовой постоянной . . . .110 § 5. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газа 111 § 6. Распределение молекул по скоростям. Закон Максвелла . . .116
§ 7. Закон распределения Больцмана..........., . .119
§ 8. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Эффективный диаметр молекулы..........121
§ 9. Явления переноса.....................124
Глава 5. Физические основы термодинамики.............132
§ 1. Внутренняя энергия системы................132
§ 2. Работа и теплота как формы передачи энергии.......133
§ 3. Работа расширения газа. Теплоемкость.........133
§ 4. Первый закон термодинамики и его применение к изопроцес-
сам в газах.......................136
§ 5. Адиабатический процесс..................140
§ 6. Степени свободы молекул. Распределение энергии по степеням свободы.......................145
§ 7. Внутренняя энергия идеального газа............147
§ 8. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости газов . . . 150 § 9. Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс . . .156
570
' Стр..
§ 10. Цикл Карно........................159
§ 11. Абсолютная шкала температур...............161
§ 12. Энтропия.........................164
§ 13. Второй закон термодинамики................167"
Глава 6. Агрегатные состояния и фазовые переходы.......... 171
§ 1. Реальные газы....................... 171
§ 2. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ.......... 172
§ 3. Критическое состояние вещества. Фазовые переходы..... 174
§ 4. Внутренняя энергия реального газа............. 176
§ 5. Жидкости. Поверхностный слой жидкости......... 179
§ 6. Удельная поверхностная энергия (поверхностное натяжение) 180
§ 7. Явление смачивания.................... 181
§ 8. Формула Лапласа..................... 182
§ 9. Капиллярные явления................. . . 184
§ 10. Твердые тела и их свойства. Закон Дюлонга и Пти..... 186
§ 11. Изменение агрегатного состояния.............. 190
§ 12. Полимеры и пластики . . ................. 193:
Часть III ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК
Глава 7. Электростатика ......................197
§ 1. Закон сохранения заряда.................197
§ 2. Закон Кулона...................... . 199
§ 3. Электростатическое поле ..................203
§ 4. Поток вектора напряженности. Индукция поля.......209
§ 5. Теорема Гаусса......................211
§ 6. Работа сил поля при перемещении заряда.........217
§ 7. Потенциал ........................219
§ 8. Связь между потенциалом и напряженностью электростатического поля..........................221
§ 9. Проводники и диэлектрики. Поляризация диэлектриков . . . 224
§ 10. Напряженность поля в диэлектрике.............227
§ 11. Пьезоэлектрический эффект и его применение.......229
§ 12. Электроемкость проводников................230
§ 13. Конденсаторы ......................234
§ 14. Энергия электростатического поля. Плотность энергии .... 239 § 15. Пондеромоторные силы..................241
Глава 8. Постоянный ток......................245
§ 1. Сила тока. Разность потенциалов. Электродвижущая сила . . 245
§ 2. Закон Ома........................248
§ 3. Законы Кирхгофа.....................252
§ 4. Закон Джоуля—• Ленца..................253
571
Стр.
§ 5. Классическая электронная теория проводимости металлов . . 256 § 6. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Сверхпроводимость..................... . 259
§ 7. Термоэлектронная эмиссия и ее практическое применение . . . 264
§ 8. Контактная разность потенциалов. Термопара........269
§ 9. Термоэлектрические явления................273
§ 10. Электрический ток в газах.................275
§11. Катодные и анодные лучи.................282
§ 12. Понятие о плазме..............,.......284
§ 13. Электрический ток в жидкостях...............288
§ 14. Полупроводники.......................291
Часть IV
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
И ВОЛНЫ
Глава 9. Магнитное поле тока...................... . 297
§• 1. Магнитная индукция поля. Закон Ампера..........297
§ 2. Контур с током в магнитном поле.............300
§ 3. Напряженность магнитного поля. Единицы измерения магнитной индукции и напряженности...............302
§ 4. Закон Био—Савара—Лапласа .,....... ... ... . 305
§ 5. Магнитное взаимодействие токов..............311
§ 6. Поток вектора магнитной индукции.............312
§ 7. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля...............315
§ 8. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле 317
§ 9. Движение зарядов в магнитном поле. Сила Лоренца.....318
§ 10. Ускорители заряженных частиц. Циклотрон........320
§ 11. Электроннолучевая трубка................. 324
§ 12. Эффект Холла.......................325
Глава 10. Электромагнитная индукция................328
§ 1. Явление электромагнитной индукции............328
§ 2. Закон Фарадея — Максвелла................330
§ 3. Самоиндукция и взаимная индукция............334
§ 4. Индуктивность......................337
§ 5. Энергия магнитного поля.................339
§ 6. Практическое применение электромагнитной индукции. Токи
Фуко...........................342
Глава 11. Магнитные свойства веществ...............344
§ 1. Магнетики. Магнитная восприимчивость магнетиков.....344
§ 2. Вектор намагниченности................. . 345
§ 3. Диа- и парамагнетизм и их природа........... .347
§ 4. Ферромагнетизм. Ферриты.................348
Стр.
Глава 12. Электромагнитные колебания и волны...........353
§ 1. Колебательный контур. Формула Томсона..........353
§ 2. Электромагнитные волны. Опыты Герца ..........357
§ 3. Вектор Умова — Пойнтинга................360
§ 4. Шкала электромагнитных волн ................361
Часть V ОПТИКА
Глава 13. Элементы волновой теории света, геометрической оптики
и фотометрии.......................365
§ I. Основы корпускулярной и волновой теории света. Принцип
Гюйгенса .......................• • 365
§ 2. Электромагнитная природа света . . . . . . ..........366
§ 3. Показатель преломления..................368
§ 4. Тонкие линзы.......................370
§ 5. Оптические приборы....................374
§ 6. Недостатки изображения в линзах . . . .........376
§ 7. Основные фотометрические величины..............378
Глава 14. Интерференция света...................383
§ 1. Интерференция световых волн................383
§ 2. Зеркала Френеля.....................384
§ 3. Интерференция в тонких пленках . . . ........ . . . 387
§ 4. Просветленная оптика................• • • 391
§ 5. Интерферометры . . . . . . . . . . .... .......393
Глава 15. Дифракция света.................... .395
§ 1. Дифракция света. Принцип Гюйгенса — Френеля......395
§ 2. Дифракция от одиночных отверстий............395
§ 3. Дифракция от щели .:. . . . ....... ......;.., . .398
§ 4. Дифракционная решетка . i. . . ... .... .,. . • . • • • • • 401
Глава 16. Поляризация света....................405
§ 1. Естественный и поляризованный свет ............405
§ 2. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брю-
стера..........................407
•§ 3. Двойное лучепреломление. Призма Николя. Поляроиды . . . 407 § 4. Вращение плоскости поляризации.............413
Глава 17. Дисперсия света.....• • • • • • • • • •.......416
§ 1. Дисперсия света. Призматический и. дифракционный спектры 416
§ 2. Спектральный анализ..................• 418
•§ 3. Поглощение света.....................420
§ 4. Рассеяние света......................422
573
Стр-
Глава 18. Оптика движущихся сред и теория относительности.....425
§ 1. Принцип относительности.................425
§ 2. Опыт Майкельсона — Морли................428.
§ 3. Постулаты Эйнштейна и преобразования Лоренца......431
§ 4. Кинематика теории относительности. Относительность одновременности .........................43?
§ 5. Релятивистская динамика..................437
§ 6. Эффект Доплера.....................441
Часть VI
КВАНТОВО-ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ АТОМНОЙ И ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
Глава 19. Квантово-оптические явления...............444)
§ 1. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Формула Рэлея—Джин-
са ............................444
§ 2. Квантовая гипотеза и формула Планка............ 447
§ 3. Закон смещения Вина. Закон Стефана — Больцмана.....448
§ 4. Фотоэлектрический эффект.................449
§ 5. Эффект Комптона.....................456
§ 6. Давление света......................458-
Глава 20. Строение атома. Корпускулярно-волновые свойства материи 463
§ 1. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц веществом.
Ядерная модель атома...................463
§ 2. Закономерности в атомных спектрах водорода....... 464
§ 3. Постулаты Бора......................466
§ 4. Энергетические уровни....................469*
§ 5. Рентгеновские лучи....................470
§ 6. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа—Брегга . 474 § 7. Люминесценция и ее виды. Правило Стокса. Люминесцентный
анализ .......'...................475
§ 8. Волновые-свойства элементарных частиц. Волновая функция.
Соотношение неопределенностей..............480
Глава 21. Элементы ядерной физики.................487
,§ 1. Строение атомного ядра. Ядерные модели.........487
§ 2. Энергия связи и устойчивость ядер ............ . 490
§ 3. Естественная и искусственная радиоактивность.......492
§ 4. Закон радиоактивного распада...............494
§ 5. Семейства радиоактивных элементов.......... . . 496
§ 6) Закономерности альфа-распада...............499
§ 7. Закономерности бета-распада................502
§ 8. Гамма-излучение .....................507
§ 9. Измерение величин ионизирующих излучений и радиоактивности •........................... . 510
§ 10. Методы регистрации элементарных частиц........ .51?
574
Стр.
•§ 11. Камера Вильсона.....................514
§ 12. Фотографический метод..................515
§ 13. Ионизационная камера .....'..............519
§ 14. Счетчик Гейгера—Мюллера.................522
§ 15. Сцинтилляционные счетчики................526
§ 16. Использование радиоактивных изотопов и ядерных излучений
в науке и промышленности.................528
§ 17. Понятие о ядерных реакциях................542
§ 18. Цепная реакция......................545
§ 19. Принцип действия ядерного реактора............550
•§ 20. Применение ядерных реакторов...............557
§ 21. Космические лучи и элементарные частицы..........560
Цена: 150руб.
