Е.И.Бутиков, А.Л.Быков, А.С.Кондратьев ФИЗИКА ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ

Задача книги — способствовать развитию более широкого кругозора, навыков физического мышления и глубокого понимания основных физических законов, а также стимулировать интерес к предмету. Большое внимание уделено разбору конкретных физических задач и примеров. Используемый математический аппарат полностью соответствует школьной программе. В новом издании исправлены опечатки и отдельные неточности предыдущего издания, выходившего в 1978 г.

Содержание Предисловие 3 К Читателю 7

1. МЕХАНИКА Кинематика 9 § 1. Пространство и время. Системы отсчета. Основные понятия кинематики

материальной точки 9

§ 2. Кинематика движения в однородном поле 16 Динамика 26 § 3. Системы отсчета в динамике. Законы Ньютона. Принцип

относительности Галилея 26

§ 4. Механическое состояние. Уравнение движения 32 § 5. Силы в природе. Гравитационные взаимодействия 39 § 6. Трение. Движение с трением. Упругие деформации 46 Законы сохранения в механике 57 § 7.Импульс. Движение центра масс. Реактивное движение 57 § 8. Работа. Закон сохранения энергии в механике 63 § 9. Столкновения частиц 71 § 10. Законы сохранения и космические скорости 78 § 11. Простые примеры из космической динамики 85 § 12. Механическое равновесие 93 Движение жидкостей и газов 102 § 13. Гидростатика. Плавание тел 102 § 14. Движение идеальной жидкости 108 § 15. Вязкая -жидкость. Обтекание тел 117 § 16. Метод анализа размерностей 124

2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Основы молекулярно-кинетической теории 134 § 1. Броуновское движение. Два подхода к описанию макроскопических

систем 134

§ 2. Молекулярно-кииетическая теория идеального газа 141 § 3. Статистические распределения 147 § 4. Флуктуации 155 Основы термодинамики 160 § 5. Первый закон термодинамики. Тепловые двигатели 160

§ 6. Примеры применения первого закона термодинамики 167 § 7. Второй закон термодинамики. Направление тепловых процессов 173 § 8. Статистическая природа необратимости тепловых процессов 180 Газы, жидкости, фазовые переходы 183 § 9. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса 183 § 10. Фазовые переходы 191

3. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ Электростатика 199 § 1. Заряд и поле. Закон сохранения электрического заряда. Принцип

суперпозиции. Теорема Гаусса 199

§ 2. Проводники в электрическом поле 206 § 3. Конденсаторы 213 § 4. Энергия электрического поля и энергия системы зарядов 219 § 5. Энергетические превращения в конденсаторах и сохранение энергии в

электростатике 225

Постоянный электрический ток 232 § 6. Закон Ома. Работа в цепи электрического тока. Закон Джоуля — Ленца 232 § 7. Расчет цепей постоянного тока. Правила Кирхгофа 239 § 8. Магнитное поле постоянного тока 245 Электромагнитное поле 253 § 9. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Энергия

магнитного поля 253

§ 10. Относительный характер электрического и магнитного полей. Основы теории электромагнитного поля

261

§ 11. Электрические машины постоянного тока 268 § 12. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях 274 Переменный электрический ток 282 § 13. Цепи переменного тока. Векторные диаграммы. Резонанс 282 § 14. Мощность переменного тока. Преобразование и передача

электроэнергии. Трансформатор 291

§ 15. Трехфазный ток. Электрические машины переменного тока 298 4. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Собственные колебания в механических системах и электрических цепях

308

§ 1. Свободные колебания гармонического осциллятора 308 § 2. Затухающие колебания 318 § 3. Энергетические превращения при собственных колебаниях 326 Вынужденные колебания 330 § 4. Вынужденные колебания гармонического осциллятора. Резонанс 330 § 5. Энергетические превращения при вынужденных колебаниях.

Установление колебаний 339

§ 6. Автоколебания 348 § 7. Несинусоидальные колебания 356 Волны 360

§ 8. Колебания связанных маятников 360 § 9. Волны в упругих средах 366 § 10. Энергия волн 374 § 11. Интерференция волн. Стоячие волны 379 § 12. Принцип Гюйгенса. Дифракция волн. Эффект Допплера 390 § 13. Волны на воде. Дисперсия и групповая скорость 399 § 14. Электромагнитные волны 406

5. ОПТИКА. ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Волновая оптика 417 § 1. Свет как электромагнитные волны. Интерференция 417 § 2. Дифракция света 425 § 3. Спектральные приборы. Дифракционная решетка 434 § 4. Протяженные источники света. Звездный интерферометр 442 § 5. Интерференция немонохроматического света. Время когерентности 449 § 6. Физические принципы голографии 455 Геометрическая оптика 461 § 7. Световые лучи. Принцип Ферма 461 § 8. Оптические приборы для визуальных наблюдений. Телескоп 470 Теория относительности 476 § 9. Постулаты теории относительности. Принцип относительности.

Максимальная скорость распространения взаимодействий 476

§ 10. Релятивистская кинематика. Синхронизация часов. Измерение промежутков времени и расстояний. Относительность промежутков времени и расстояний

482

§ 11. Преобразования Лоренца. Интервал. Релятивистский закон преобразования скорости

490

§ 12. Релятивистский импульс. Зависимость массы от скорости. Релятивистская энергия

497

§ 13. Примеры релятивистского движения частиц 507 § 14. Принцип эквивалентности. Гравитационное смещение спектральных

линий 513

6. ВВЕДЕНИЕ В КВАНТОВУЮ ФИЗИКУ 521 Законы микромира 521 § 1. Световые кванты 529 § 2. Границы применимости классической физики. Соотношения

неопределенностей 537

§ 3. Свет — частицы или волны? Корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля

545

§ 4. Законы движения в квантовой физике. Принцип соответствия 551 Атом и электромагнитное поле 551 § 5. Атом в квантовой физике 556 § 6. Излучение света атомами. Ширина спектральных линий 563 § 7. Излучение света нагретыми телами 568 § 8. Вынужденное излучение. Квантовые усилители и генераторы света 577

Квантовая физика и свойства макроскопических тел 577 § 9. Электронная структура кристаллов. Диэлектрики, полупроводники,

металлы 582

§ 10. Электронные свойства простых металлов 588 § 11. Плазма и электроны в металлах 595 Приложение. Системы единиц