Recenzents: Maskavas Enerģētikas institūta (Tehniskā universitāte) A. M. Fabrikanta vārdā nosauktās Fizikas katedras profesors V. A. Kasjanova

ISBN 5-06-003634-0  Valsts vienotais uzņēmums "Izdevniecība" pabeigt skolu", 2001

Šīs publikācijas oriģinālais makets ir izdevniecības Vysshaya Shkola īpašums, un tā pavairošana (reproducēšana) jebkādā veidā bez izdevēja piekrišanas ir aizliegta.

Priekšvārds

Mācību grāmata ir uzrakstīta saskaņā ar aktuālo fizikas kursa programmu Priekš augstākās inženierzinātnes un tehniskās specialitātes izglītības iestādēm un paredzēts augstskolu tehnisko mācību iestāžu studentiem pilna laika izglītībā ar ierobežotu stundu skaitu fizikā, ar iespēju to izmantot vakara un neklātienes kursos.

mazs apjoms mācību rokasgrāmata kas panākts, rūpīgi atlasot un īsi izklāstot materiālu.

Grāmata sastāv no septiņām daļām. Pirmajā daļā ir sniegta sistemātiska prezentācija fiziskie pamati klasiskā mehānika, kā arī speciālās (privātās) relativitātes teorijas elementi. Otrā daļa ir par pamatiem molekulārā fizika un termodinamika. Trešajā daļā elektrostatika, konstante elektrība un elektromagnētisms. Ceturtajā daļā, kas veltīta svārstību un gribas teorijas izklāstam, paralēli aplūkotas mehāniskās un elektromagnētiskās svārstības, norādītas to līdzības un atšķirības, kā arī salīdzināti attiecīgo svārstību laikā notiekošie fizikālie procesi. Piektajā daļā aplūkoti ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi, viļņu optika un starojuma kvantu daba. Sestā daļa ir veltīta atomu, molekulu un kvantu fizikas elementiem. cietvielas. Septītajā daļā ir izklāstīti atoma kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.

Materiāla izklāsts tiek veikts bez apgrūtinošiem matemātiskiem aprēķiniem, pienācīga uzmanība pievērsta parādību fiziskajai būtībai un to raksturojošajiem jēdzieniem un likumiem, kā arī mūsdienu un klasiskā fizika. Visi biogrāfiskie dati ir sniegti saskaņā ar Ju. A. Hramova grāmatu "Fizika" (M .: Nauka, 1983).

Lai apzīmētu vektoru lielumi visi attēli un teksts ir treknrakstā, izņemot vērtības, kas norādītas ar grieķu burtiem, kuras tehnisku iemeslu dēļ tekstā ir rakstītas gaišajā drukā ar bultiņu.

Autors izsaka dziļu pateicību kolēģiem un lasītājiem, kuru laipnās piezīmes un ieteikumi sekmēja grāmatas pilnveidošanu. Īpaši pateicos profesoram V. A. Kasjanovam par mācību grāmatas apskatu un komentāriem.

Ievads

Fizikas priekšmets un tā saistība ar citām zinātnēm

Apkārtējā pasaule, viss, kas pastāv ap jums un ko mēs atklājam caur sajūtām, ir matērija.

Kustība ir matērijas un tās pastāvēšanas formas neatņemama īpašība. Kustība šī vārda plašā nozīmē ir visa veida izmaiņas matērijā - no vienkāršas pārvietošanas līdz vissarežģītākajiem domāšanas procesiem.

Tiek pētītas dažādas matērijas kustības formas dažādas zinātnes, ieskaitot fiziku. Fizikas, tāpat kā jebkuras zinātnes priekšmets, var tikt atklāts tikai tad, ja tas ir detalizēti izklāstīts. Ir diezgan grūti sniegt stingru fizikas priekšmeta definīciju, jo robežas starp fiziku un vairākām radniecīgām disciplīnām ir patvaļīgas. Šajā attīstības stadijā nav iespējams saglabāt fizikas definīciju tikai kā dabas zinātni.

Akadēmiķis A. F. Joffe (1880-1960; krievu fiziķis) * fiziku definēja kā zinātni, kas pēta vispārīgas īpašības un matērijas un lauka kustības likumi. Tagad ir vispāratzīts, ka visas mijiedarbības notiek caur laukiem, piemēram, gravitācijas, elektromagnētiskajiem laukiem. kodolspēki. Lauks kopā ar matēriju ir viena no matērijas eksistences formām. Kursa gaitā tiks aplūkota nesaraujamā saikne starp lauku un matēriju, kā arī to īpašību atšķirība.

*Visi dati sniegti pēc Ju.A.Hramova biogrāfiskā ceļveža "Fizika" (M.: Nauka, 1983).

Fizika ir zinātne par vienkāršākajām un vienlaikus vispārīgākajām matērijas kustības formām un to savstarpējām pārvērtībām. Fizikas pētītās matērijas kustības formas (mehāniskās, termiskās u.c.) ir sastopamas visās augstākās un sarežģītākās matērijas kustības formās (ķīmiskajā, bioloģiskajā utt.). Tāpēc tie, būdami visvienkāršākie, vienlaikus ir visvispārīgākie matērijas kustības veidi. Augstākas un sarežģītākas matērijas kustības formas ir citu zinātņu (ķīmijas, bioloģijas uc) studiju priekšmets.

Fizika ir cieši saistīta ar dabaszinātnēm. Šī ciešā fizikas saistība ar citām dabaszinātņu nozarēm, kā atzīmēja akadēmiķis S. I. Vavilovs (1891-1955; krievu fiziķis un sabiedriskais darbinieks), noveda pie tā, ka fizika ir pāraugusi astronomijā, ģeoloģijā, ķīmijā, bioloģijā un citās dabas zinātnēs. dziļākās saknes.. Rezultātā izveidojās vairākas jaunas radniecīgas disciplīnas, piemēram, astrofizika, biofizika u.c.

Arī fizika ir cieši saistīta ar tehnoloģijām, un šai saiknei ir divvirzienu raksturs. Fizika izauga no tehnoloģiju vajadzībām (piemēram, mehānikas attīstību seno grieķu vidū izraisīja būvniecības un militārais aprīkojums toreiz), un tehnoloģija savukārt nosaka fizikālās izpētes virzienu (piemēram, savulaik uzdevums radīt ekonomiskākos siltumdzinējus izraisīja strauju termodinamikas attīstību). No otras puses, ražošanas tehniskais līmenis ir atkarīgs no fizikas attīstības. Fizika ir pamats jaunu tehnoloģiju nozaru (elektrontehnikas, kodoltehnoloģijas u.c.) radīšanai.

Straujie fizikas attīstības tempi, pieaugošās saiknes ar tehnoloģijām norāda uz fizikas kursa nozīmīgo lomu tehnikumā: tas ir inženiera teorētiskās apmācības pamats, bez kura viņa sekmīga darbība nav iespējama.

Fizikālo lielumu vienības

Galvenā pētījuma metode fizikā ir pieredze – balstīta uz praksi, sensori empīriskām objektīvās realitātes zināšanām, t.i., pētāmo parādību novērošana precīzi ņemtos apstākļos, kas ļauj sekot līdzi parādību norisei un atkārtoti to reproducēt, kad šie nosacījumi atkārtojas.

Eksperimentālo faktu skaidrošanai tiek izvirzītas hipotēzes. Hipotēze- tas ir zinātnisks pieņēmums, kas izvirzīts, lai izskaidrotu parādību un kam nepieciešama eksperimentāla pārbaude un teorētisks pamatojums, lai kļūtu par uzticamu zinātnisku teoriju.

Eksperimentālo faktu, kā arī cilvēku darbības rezultātu vispārināšanas rezultātā fiziskie likumi - stabili atkārtoti objektīvi modeļi, kas pastāv dabā. Svarīgākie likumi nosaka attiecības starp fizikāliem lielumiem, kuriem ir nepieciešams šos lielumus izmērīt. Fiziskā lieluma mērīšana ir darbība, kas tiek veikta ar mērinstrumentu palīdzību, lai atrastu fiziskā lieluma vērtību pieņemtajās vienībās. Vienības fizikālie lielumi var izvēlēties patvaļīgi, taču tad būs grūtības tos salīdzināt. Tāpēc ir ieteicams ieviest mērvienību sistēmu, kas aptver visu fizisko lielumu vienības.

Lai izveidotu mērvienību sistēmu, mērvienības tiek patvaļīgi izvēlētas vairākiem neatkarīgiem fizikāliem lielumiem. Šīs vienības sauc pamata. Atlikušos lielumus un to mērvienības atvasina no likumiem, kas šos lielumus un to mērvienības savieno ar galvenajiem. Viņus sauc atvasinājumi.

Šobrīd zinātniskajā un mācību literatūrā obligāti jāizmanto Starptautiskā sistēma (SI), kuras pamatā ir septiņas pamatvienības - metrs, kilograms, sekunde, ampērs, kelvins, mols, kandela - un divas papildu - radiāni un steradiāni.

Mērītājs(m) ir gaismas vakuumā noietā ceļa garums 1/299792458 s.

Kilograms(kg) - masa, kas vienāda ar kilograma starptautiskā prototipa masu (platīna-irīdija cilindrs, kas glabājas Starptautiskajā svaru un mēru birojā Sevrā, netālu no Parīzes).

Otrkārt(s) - laiks, kas vienāds ar 9192631770 starojuma periodiem, kas atbilst pārejai starp diviem cēzija-133 atoma pamatstāvokļa hipersīkajiem līmeņiem.

Ampere(A) - nemainīgas strāvas stiprums, kas, ejot cauri diviem paralēliem bezgalīga garuma un nenozīmīga šķērsgriezuma taisnstūrveida vadītājiem, kas atrodas vakuumā 1 m attālumā viens no otra, radīs spēku starp šiem vadītājiem, kas vienāds ar 210 - 7 N uz katru metru garumu.

Kelvins(K) - 1/273,16 daļa no ūdens trīskāršā punkta termodinamiskās temperatūras.

kurmis(mol) - vielas daudzums sistēmā, kas satur tik daudz strukturālo elementu, cik atomu ir 12 C nuklīda ar masu 0,012 kg.

Kandela(cd) - gaismas intensitāte collā dots virziens avots, kas izstaro monohromatisko starojumu ar frekvenci 54010 12 Hz, kura enerģijas intensitāte šajā virzienā ir 1/683 W/sr.

Radiāns(rad) - leņķis starp diviem apļa rādiusiem, starp kuriem loka garums ir vienāds ar rādiusu.

Steradiāns(cp) - ciets leņķis ar virsotni sfēras centrā, izgriežot uz sfēras virsmas laukumu, kas vienāds ar kvadrāta laukumu, kura mala ir vienāda ar sfēras rādiusu.

Atvasināto vienību noteikšanai tiek izmantoti fiziskie likumi, kas savieno tās ar pamatvienībām. Piemēram, no formulas vienmērīgai taisnvirziena kustībai v= s/ t (s – nobrauktais attālums, t - laiks) atvasinātā ātruma vienība ir 1 m/s.

1 MEHĀNIKAS FIZISKIE PAMATI

1. nodaļa Kinemātikas elementi

§ 1. Modeļi mehānikā. Atsauces sistēma. Trajektorija, ceļa garums, pārvietojuma vektors

Mehānika- fizikas daļa, kas pēta mehāniskās kustības likumus un cēloņus, kas izraisa vai maina šo kustību. mehāniskā kustība- tās ir laika gaitā ķermeņu vai to daļu relatīvā stāvokļa izmaiņas.

Mehānikas kā zinātnes attīstība sākas 3. gadsimtā. BC e., kad sengrieķu zinātnieks Arhimēds (287-212 BC) formulēja sviras līdzsvara likumu un peldošo ķermeņu līdzsvara likumus. Mehānikas pamatlikumus noteica itāļu fiziķis un astronoms G. Galileo (1564-1642), un visbeidzot tos formulēja angļu zinātnieks I. Ņūtons (1643-1727).

Tiek saukta Galileja-Ņūtona mehānika klasiskā mehānika. Tas pēta makroskopisku ķermeņu kustības likumus, kuru ātrums ir mazs salīdzinājumā ar gaismas ātrumu c vakuumā. Tiek pētīti makroskopisku ķermeņu kustības likumi ar ātrumu, kas salīdzināms ar ātrumu c relatīvistiskā mehānika, balstoties uz speciālā relativitātes teorija, formulējis A. Einšteins (1879-1955). Lai aprakstītu mikroskopisko ķermeņu (atsevišķu atomu un elementārdaļiņu) kustību, klasiskās mehānikas likumi nav piemērojami - tos aizstāj ar likumiem. vaļu mehānika.

Mūsu kursa pirmajā daļā pētīsim Galileja-Ņūtona mehāniku, t.i. Apsveriet tādu makroskopisku ķermeņu kustību, kuru ātrums ir daudz mazāks par ātrumu c. Klasiskajā mehānikā vispārpieņemts ir I.Ņūtona izstrādātais telpas un laika jēdziens, kas dominēja dabaszinātnēs 17.-19.gadsimtā. Galileo-Ņūtona mehānika telpu un laiku uzskata par objektīvām matērijas eksistences formām, taču izolēti viena no otras un no materiālo ķermeņu kustības, kas atbilda tā laika zināšanu līmenim.

Mehānika ir sadalīta trīs sadaļās: I) kinemātika; 2) dinamika; 3) statisks.

Kinemātika pēta ķermeņu kustību, neņemot vērā cēloņus, kas nosaka šo kustību.

Dinamika pēta ķermeņu kustības likumus un cēloņus, kas izraisa vai maina šo kustību.

Statika pēta ķermeņu sistēmas līdzsvara likumus. Ja ir zināmi ķermeņu kustības likumi, tad no tiem var noteikt arī līdzsvara likumus. Tāpēc fizika neuzskata statikas likumus atsevišķi no dinamikas likumiem.

Mehānika, lai aprakstītu ķermeņu kustību, atkarībā no konkrētu uzdevumu apstākļiem, izmanto dažādus fiziskie modeļi. Vienkāršākais modelis ir materiālais punkts- ķermenis ar masu, kura izmērus šajā uzdevumā var neņemt vērā. koncepcija materiālais punkts- abstrakts, bet tā ieviešana atvieglo praktisku problēmu risināšanu. Piemēram, pētot planētu kustību orbītās ap Sauli, tās var ņemt par materiāliem punktiem.

Patvaļīgu makroskopisku ķermeni vai ķermeņu sistēmu var garīgi sadalīt mazās mijiedarbīgās daļās, no kurām katra tiek uzskatīta par materiālu punktu. Tad patvaļīgas ķermeņu sistēmas kustības izpēte tiek reducēta uz materiālo punktu sistēmas izpēti. Mehānikā vispirms tiek pētīta viena materiāla punkta kustība un pēc tam tiek pētīta materiālu punktu sistēmas kustība.

Ķermeņu ietekmē viens uz otru ķermeņi var deformēties, t.i., mainīt savu formu un izmēru. Tāpēc mehānikā tiek ieviests cits modelis - absolūti stingrs korpuss. Absolūti stingrs ķermenis ir ķermenis, kas nekādā gadījumā nevar deformēties un jebkuros apstākļos attālums starp diviem šī ķermeņa punktiem (vai precīzāk starp divām daļiņām) paliek nemainīgs.

Jebkuru stingra ķermeņa kustību var attēlot kā translācijas un rotācijas kustību kombināciju. Translācijas kustība ir kustība, kurā jebkura taisna līnija, kas ir stingri savienota ar kustīgo ķermeni, paliek paralēla tās sākotnējai pozīcijai. Rotācijas kustība ir kustība, kurā visi ķermeņa punkti pārvietojas pa apļiem, kuru centri atrodas uz vienas taisnas līnijas, ko sauc par rotācijas asi.

Ķermeņu kustība notiek telpā un laikā. Tāpēc, lai aprakstītu materiāla punkta kustību, ir jāzina, kādās telpas vietās šis punkts atradās un kādos laika momentos tas gāja garām vienai vai otrai pozīcijai.

Materiālā punkta atrašanās vieta tiek noteikta attiecībā pret kādu citu, patvaļīgi izvēlētu ķermeni, ko sauc par atskaites ķermeni. Ar to ir saistīta atsauces sistēma - koordinātu sistēmu un pulksteņu kopa, kas saistīta ar atsauces ķermeni. Visbiežāk izmantotajā Dekarta koordinātu sistēmā punkta pozīcija A noteiktā laikā attiecībā uz šo sistēmu raksturo trīs koordinātas x, y Un z vai rādiusa vektors r novilkta no koordinātu sistēmas sākuma uz dots punkts(1. att.).

Kad materiālais punkts pārvietojas, tā koordinātas laika gaitā mainās. Vispārīgā gadījumā tā kustību nosaka skalārie vienādojumi

x = x(t), y = y(t), z = z(t), (1.1)

ekvivalents vektora vienādojumam

r = r(t). (1.2)

Tiek izsaukti vienādojumi (1.1) un attiecīgi (1.2). kinemātiskie vienādojumi kustības materiālais punkts.

Tiek saukts neatkarīgo koordinātu skaits, kas pilnībā nosaka punkta atrašanās vietu telpā brīvības pakāpju skaits. Ja materiāls punkts brīvi pārvietojas telpā, tad, kā jau minēts, tam ir trīs brīvības pakāpes (koordinātas x, y Un z), ja kustas pa kādu virsmu, tad par divām brīvības pakāpēm, ja pa kādu līniju, tad par vienu brīvības pakāpi.

Izslēdzot t vienādojumos (1.1) un (1.2) iegūstam materiālā punkta trajektorijas vienādojumu. Trajektorija materiāla punkta kustība - līnija, ko apraksta šis telpas punkts. Atkarībā no trajektorijas formas kustība var būt taisna vai izliekta.

Aplūkosim materiāla punkta kustību pa patvaļīgu trajektoriju (2. att.). Sāksim skaitīt laiku no brīža, kad punkts atradās pozīcijā A. Trajektorijas posma garums AB, iet garām materiālam punktam no brīža, kad sākās laiks, sauc ceļa garums s un ir skalārā funkcija laiks:  s = s(t) .Vektors r = r -r 0 , kas novilkta no kustīgā punkta sākotnējās pozīcijas uz tā pozīciju noteiktā laikā (punkta rādiusa vektora pieaugums aplūkotajā laika intervālā), tiek saukts pārvietojas.

Ar taisnvirziena kustību pārvietošanās vektors sakrīt ar atbilstošo trajektorijas posmu un pārvietojuma moduli | r| vienāds ar nobraukto attālumu  s.

§ 2. Ātrums

Lai raksturotu materiāla punkta kustību, tiek ieviests vektora lielums - ātrums, kas tiek definēts kā ātrums kustība, kā arī virziensšajā laika brīdī.

Ļaujiet materiālajam punktam pārvietoties pa kādu līknes trajektoriju tā, ka laika momentā t tas atbilst rādiusa vektoram r 0 (3. att.). Uz īsu laiku  t punkts šķērsos ceļu  s un saņems elementāru (bezgalīgi mazu) pārvietojumu r.

Vidējā ātruma vektors ir punkta rādiusa vektora pieauguma r attiecība pret laika intervālu  t:

(2.1)

Vidējā ātruma vektora virziens sakrīt ar r virzienu. Ar neierobežotu samazinājumu  t vidējam ātrumam ir tendence uz ierobežojošu vērtību, ko sauc momentānais ātrums v:

Tāpēc momentānais ātrums v ir vektora lielums, kas vienāds ar kustīgā punkta rādiusa vektora pirmo atvasinājumu attiecībā pret laiku. Tā kā sekants sakrīt ar pieskari robežā, ātruma vektors v ir vērsts tangenciāli uz trajektoriju kustības virzienā (3. att.). Samazinoties  t ceļš  s arvien vairāk tuvosies |r|, tātad momentānā ātruma modulim

Tādējādi momentānā ātruma modulis ir vienāds ar ceļa pirmo atvasinājumu attiecībā pret laiku:

(2.2)

Plkst nevienmērīga kustība - momentānā ātruma modulis laika gaitā mainās. Šajā gadījumā izmantojiet skalāro vērtību  v - Vidējais ātrums nevienmērīga kustība:

No att. 3 izriet, ka  v> |v|, jo  s> |r|, un tikai taisnas kustības gadījumā

Ja izteiksme d s = v d t (sk. formulu (2.2)) laika gaitā integrēties diapazonā t pirms tam t + t, tad atrodam laika punkta noietā ceļa garumu  t:

(2.3)

Kad vienmērīga kustība momentānā ātruma skaitliskā vērtība ir nemainīga; tad izteiksme (2.3) iegūst formu

Ceļa garums, ko nobraucis punkts laika intervālā no t 1 līdz t 2 ir dots ar integrāli

§ 3. Paātrinājums un tā sastāvdaļas

Nevienmērīgas kustības gadījumā ir svarīgi zināt, cik ātri mainās ātrums laika gaitā. Fizikālais lielums, kas raksturo ātruma maiņas ātrumu absolūtā vērtībā un virzienā, ir paātrinājums.

Apsveriet plakana kustība, tie. kustība, kurā visas punkta trajektorijas daļas atrodas vienā plaknē. Ļaujiet vektoram v definēt punkta ātrumu A tajā laikā t. Laikā  t kustīgais punkts pārvietots uz pozīciju IN un ieguva ātrumu, kas atšķiras no v gan modulī, gan virzienā un vienāds ar v 1 = v + v. Pārvietojiet vektoru v 1 uz punktu A un atrodiet v (4. att.).

Vidējais paātrinājums nevienmērīga kustība intervālā no t pirms tam t + t sauc par vektora lielumu, kas vienāds ar ātruma v izmaiņu attiecību pret laika intervālu  t

Tūlītējs paātrinājums materiāla punkta (paātrinājums) laikā t būs vidējā paātrinājuma robeža:

Tādējādi paātrinājums a ir vektora lielums, kas vienāds ar ātruma pirmo atvasinājumu attiecībā pret laiku.

Mēs sadalām vektoru v divās komponentēs. Šim nolūkam no punkta A(4. att.) ātruma v virzienā uzzīmējam vektoru
, modulo vienāds ar v 1 . Ir skaidrs, ka vektors
, vienāds
, nosaka ātruma izmaiņas laika gaitā  t modulo:
. Otrais komponents
vektors v raksturo ātruma izmaiņas laika gaitā  t virzienā.

Paātrinājuma tangenciālā sastāvdaļa

i., vienāds ar ātruma moduļa pirmreizējo atvasinājumu, tādējādi nosakot ātruma moduļa maiņas ātrumu.

Atradīsim otro paātrinājuma komponentu. Teiksim būtību IN pietiekami tuvu punktam A, tātad  s var uzskatīt par loka loku ar kādu r rādiusu, kas daudz neatšķiras no horda AB. Tad no trīsstūru līdzības AOB Un EAD seko  v n /AB = v 1 /r, bet kopš AB = vt, Tas

Limitā plkst
mēs saņemam
.

Kopš , leņķis EAD tiecas uz nulli, un kopš trijstūra EAD vienādsānu, tad leņķis ADE starp v un v n mēdz būt taisni. Tāpēc vektoriem v n un v ir savstarpēji perpendikulāri. Nodoklis kā ātruma vektors ir vērsts tangenciāli trajektorijai, tad vektors v n, perpendikulāri ātruma vektoram, ir vērsta uz tā izliekuma centru. Paātrinājuma otrā sastāvdaļa, vienāda ar

sauca normāla paātrinājuma sastāvdaļa un ir vērsta pa normālu uz trajektoriju līdz tā izliekuma centram (tāpēc to sauc arī centripetālais paātrinājums).

Pilns paātrinājumsķermenis ir tangenciālo un normālo komponentu ģeometriskā summa (5. att.):

Tātad, tangenciāls paātrinājuma komponents raksturo ātruma maiņas ātrums modulo(virzīts tangenciāli uz trajektoriju), un normāli paātrinājuma komponents - ātruma maiņas ātrums virzienā(virzīts uz trajektorijas izliekuma centru).

Atkarībā no paātrinājuma tangenciālajiem un parastajiem komponentiem kustību var klasificēt šādi:

1)
, A n = 0 - taisnvirziena vienmērīga kustība;

2)
, A n = 0 - taisnvirziena vienmērīga kustība. Ar šāda veida kustību

Ja sākotnējais brīdis laiks t 1 = 0 un sākotnējais ātrums v = v T.I. Nu fizika: [mācību grāmata inženierzinātņu un tehnikas...

Vadlīnija Nr.1 ​​Medicīnas un bioloģijas fakultātes 1.kursa studentiem semestris Nr.1

Dokuments

... (2,1 m; l=10 m; 1,3 s) Literatūra: Trofimova T.I. Nu fizika: Proc. pabalsts vidusskolām.-18 ... ātrums. (0,43) Literatūra: Trofimova T.I. Nu fizika: Proc. pabalsts vidusskolām.- ... pēc ietekmes. () Literatūra: Trofimova T.I. Nu fizika: Proc. pabalsts augstskolām.- ...

11. izd., ster. - M.: 2006.- 560 lpp.

Mācību grāmata (9. izdevums, pārstrādāts un paplašināts, 2004) sastāv no septiņām daļām, kurās izklāstīti mehānikas, molekulārās fizikas un termodinamikas, elektrības un magnētisma, optikas, atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas, fizikas fizikālie pamati. atoma kodols un elementārdaļiņas. Jautājums par mehānisko un elektromagnētisko svārstību apvienošanu ir racionāli atrisināts. Loģiskā nepārtrauktība un saikne starp klasisko un mūsdienu fizika. Ņemot vērā Kontroles jautājumi un uzdevumi patstāvīgam risinājumam.

Augstskolu inženiertehnisko un tehnisko specialitāšu studentiem.

Formāts: pdf/zip (11- e izdevums, 2006, 560. gadi.)

Izmērs: 6 MB

Lejupielādēt:

RGhost

1. Mehānikas fiziskie pamati.
1. nodaļa. Kinemātikas elementi

§ 1. Modeļi mehānikā. Atsauces sistēma. Trajektorija, ceļa garums, pārvietojuma vektors

§ 2. Ātrums

§ 3. Paātrinājums un tā sastāvdaļas

§ 4. Leņķiskais ātrums un leņķiskais paātrinājums

Uzdevumi

2. nodaļa. Materiāla punkta dinamika un stingra ķermeņa translācijas kustība Spēks

§ 6. Ņūtona otrais likums

§ 7. Ņūtona trešais likums

§ 8. Berzes spēki

§ 9. Impulsa saglabāšanas likums. Masas centrs

§ 10. Mainīgas masas ķermeņa kustības vienādojums

Uzdevumi

3. nodaļa. Darbs un enerģija

§ 11. Enerģija, darbs, spēks

§ 12. Kinētiskās un potenciālās enerģijas

§ 13. Enerģijas nezūdamības likums

§ 14. Enerģijas grafiskais attēlojums

§ 15. Absolūti elastīgu un neelastīgu ķermeņu trieciens

Uzdevumi

4. nodaļa

§ 16. Inerces moments

§ 17. Rotācijas kinētiskā enerģija

§ 18. Spēka moments. Stingra ķermeņa rotācijas kustības dinamikas vienādojums.

§ 19. Leņķiskais impulss un tā saglabāšanās likums
§ 20. Brīvās asis. Žiroskops
§ 21. Cietā ķermeņa deformācijas
Uzdevumi

5. nodaļa Lauku teorijas elementi
§ 22. Keplera likumi. Smaguma likums
§ 23. Gravitācija un svars. Bezsvara stāvoklis.. 48 g 24. Gravitācijas lauks un tā stiprums
§ 25. Darbs gravitācijas laukā. Gravitācijas lauka potenciāls
§ 26. Kosmiskie ātrumi

§ 27. Neinerciālās atskaites sistēmas. Inerces spēki
Uzdevumi

6. nodaļa
§ 28. Spiediens šķidrumā un gāzē
§ 29. Nepārtrauktības vienādojums
§ 30. Bernula vienādojums un no tā izrietošās sekas
§ 31. Viskozitāte (iekšējā berze). Šķidruma plūsmas laminārie un turbulentie režīmi
§ 32. Viskozitātes noteikšanas metodes
§ 33. Ķermeņu kustība šķidrumos un gāzēs

Uzdevumi
7. nodaļa
§ 35. Speciālās (privātās) relativitātes teorijas postulāti
§ 36. Lorenca transformācijas
§ 37. Lorenca transformāciju sekas
§ 38. Intervāls starp notikumiem
§ 39. Materiālā punkta relatīvistiskās dinamikas pamatlikums
40.§ Masas un enerģijas attiecības likums
Uzdevumi

2. Molekulārās fizikas un termodinamikas pamati
8. nodaļa ideālās gāzes
§ 41. Pētījumu metodes. Pieredzējuši ideālās gāzes likumi
§ 42. Klapeirona - Mendeļejeva vienādojums
§ 43. Ideālo gāzu molekulāri kinētiskās teorijas pamatvienādojums
§ 44. Maksvela likums par ideālas gāzes molekulu sadalījumu pēc termiskās kustības ātrumiem un enerģijām
§ 45. Barometriskā formula. Boltzmann izplatīšana
§ 46. Vidējais sadursmju skaits un molekulu vidējais brīvais ceļš
§ 47. Molekulāri kinētiskās teorijas eksperimentālais pamatojums
§ 48. Transporta parādības termodinamiski nelīdzsvarotās sistēmās
§ 49. Vakuums un tā iegūšanas metodes. Ultraretu gāzu īpašības
Uzdevumi

9. nodaļa. Termodinamikas pamati.
§ 50. Molekulas brīvības pakāpju skaits. Likums par vienmērīgu enerģijas sadalījumu pa molekulu brīvības pakāpēm
§ 51. Pirmais termodinamikas likums
52.§ Gāzes darbs ar tās tilpuma maiņu
53.§ Siltuma jauda
§ 54. Termodinamikas pirmā likuma piemērošana izoprocesiem
§ 55. Adiabātiskais process. Politropisks process
§ 57. Entropija, tās statistiskā interpretācija un saistība ar termodinamisko varbūtību
§ 58. Otrais termodinamikas likums
§ 59. Siltumdzinēji un ledusskapji Carnot cikls un tā efektivitāte ideālai gāzei
Uzdevumi
10. nodaļa
§ 61. Van der Vālsa vienādojums
§ 62. Van der Vālsa izotermas un to analīze
63.§. Iekšējā enerģijaīsta gāze
§ 64. Džoula-Tomsona efekts
65.§ Gāzu sašķidrināšana
§ 66. Šķidrumu īpašības. Virsmas spraigums
§ 67. Slapināšana
§ 68. Spiediens zem šķidruma izliektās virsmas
§ 69. Kapilārās parādības
§ 70. Cietie ķermeņi. Mono- un polikristāli
71.§ Kristālisko cietvielu veidi
§ 72. Defekti kristālos
§ 75. Pirmā un otrā veida fāzu pārejas
76.§ Stāvokļa diagramma. trīskāršais punkts
Uzdevumi

3. Elektrība un magnētisms
11. nodaļa
77.§ Elektriskā lādiņa nezūdamības likums
§ 78. Kulona likums
§ 79. Elektrostatiskais lauks. Elektrostatiskā lauka stiprums
80.§ Elektrostatisko lauku superpozīcijas princips. dipola lauks
§ 81. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam vakuumā
§ 82. Gausa teorēmas pielietojums dažu elektrostatisko lauku aprēķināšanai vakuumā
§ 83. Elektrostatiskā lauka intensitātes vektora cirkulācija
§ 84. Elektrostatiskā lauka potenciāls
§ 85. Spriedze kā potenciāls gradients. Ekvipotenciālās virsmas
§ 86. Potenciālās starpības aprēķins no lauka intensitātes
§ 87. Dielektriķu veidi. Dielektriķu polarizācija
§ 88. Polarizācija. Lauka stiprums dielektrikā
§ 89. Elektriskā sajaukšana. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam dielektrikā
§ 90. Apstākļi saskarnē starp diviem dielektriskiem medijiem
§ 91. Ferroelektriķi
§ 92. Vadītāji elektrostatiskā laukā
§ 93. Vientuļa vadītāja elektriskā kapacitāte
§ 94. Kondensatori
§ 95. Lādiņu sistēmas, vienvadītāja un kondensatora enerģija. Elektrostatiskā lauka enerģija
Uzdevumi
12. nodaļa
§ 96. Elektriskā strāva, stiprums un strāvas blīvums
97.§ Ārējie spēki. Elektromotora spēks un spriegums
§ 98. Oma likums. Vadītāja pretestība

§ 99. Darbs un vara. Džoula-Lenca likums
§ 100. Oma likums neviendabīgam ķēdes posmam
§ 101. Kirhhofa noteikumi sazarotajām ķēdēm
Uzdevumi
13. nodaļa
§ 104. Elektronu no metāla darba funkcija
§ 105. Emisijas parādības un to pielietojums
§ 106. Gāzu jonizācija. Pašpietiekama gāzes izlāde
107.§ Neatkarīgā gāzizlāde un tās veidi
§ 108. Plazma un tās īpašības
Uzdevumi

14. nodaļa
§ 109. Magnētiskais lauks un tā raksturojums
§ 110. Biota-Savarta-Laplasa likums un tā piemērošana aprēķiniem magnētiskais lauks
§ 111. Ampēra likums. Paralēlo strāvu mijiedarbība
§ 112. Magnētiskā konstante. Magnētiskās indukcijas un magnētiskā lauka intensitātes mērvienības
§ 113. Kustīga lādiņa magnētiskais lauks
§ 114. Magnētiskā lauka darbība uz kustīgu lādiņu
§ 115. Lādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā
§ 117. Halles efekts
118.§ Magnētiskā lauka vektora B cirkulācija vakuumā
§ 119. Solenoīda un toroīda magnētiskie lauki
121.§ Darbs pie vadītāja un strāvu nesošās ķēdes pārvietošanas magnētiskajā laukā
Uzdevumi

15. nodaļa
§ 122. Elektromagnētiskās indukcijas fenomens (Faraday eksperimenti
§ 123. Faradeja likums un tā atvasinājums no enerģijas nezūdamības likuma
§ 125. Virpuļstrāvas (Fuko strāvas
§ 126. Ķēdes induktivitāte. pašindukcija
§ 127. Strāvas, atverot un aizverot ķēdi
§ 128. Savstarpējā indukcija
§ 129. Transformatori
§130. Magnētiskā lauka enerģija
vasarnīcas
16. nodaļa
§ 131. Elektronu un atomu magnētiskie momenti
§ 132. DNS- un paramagnētisms
§ 133. Magnetizācija. Magnētiskais lauks vielā
§ 134. Nosacījumi divu magnētu saskarnē
§ 135. Feromagnēti un to īpašības

§ 136. Feromagnētisma būtība
Uzdevumi
17. nodaļa
§ 137. Vortex elektriskais lauks
§ 138. Nobīdes strāva
§ 139. Maksvela vienādojumi elektromagnētiskajam laukam

4. Svārstības un viļņi.
18. nodaļa
§ 140. Harmoniskās svārstības un to raksturojums
§ 141. Mehāniskās harmoniskās svārstības
§ 142. Harmoniskais oscilators. Pavasara, fizisko un matemātiskie svārsti
§ 144. Papildinājums harmoniskas vibrācijas tas pats virziens un tāda pati frekvence. sitieniem
§ 145. Savstarpēji perpendikulāru svārstību saskaitīšana
146.§. Diferenciālvienādojums brīvās slāpētās svārstības (mehāniskās un elektromagnētiskās) un to risinājums. Pašsvārstības
§ 147. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā risinājums
§ 148. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) amplitūda un fāze. Rezonanse
§ 149. Maiņstrāva
§ 150. Stresa rezonanse
§ 151. Strāvu rezonanse
§ 152. Jauda atbrīvota maiņstrāvas ķēdē
Uzdevumi

19. nodaļa
§ 153. Viļņu procesi. Garenvirziena un šķērsviļņi
§ 154. Ceļojošā viļņa vienādojums. fāzes ātrums. viļņu vienādojums

155.§ Superpozīcijas princips. grupas ātrums
§ 156. Viļņu iejaukšanās
157.§. stāvošie viļņi
§ 158. Skaņas viļņi
§ 159. Doplera efekts akustikā
§ 160. Ultraskaņa un tās pielietojums

Uzdevumi

20. nodaļa
§ 161. Eksperimentāla elektromagnētisko viļņu veidošana
§ 162. Elektromagnētiskā viļņa diferenciālvienādojums

§ 163. Elektromagnētisko viļņu enerģija. Elektromagnētiskā lauka impulss

§ 164. Dipola starojums. Elektromagnētisko viļņu pielietojums
Uzdevumi

5. Optika. Radiācijas kvantu raksturs.

21. nodaļa. Ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi.
§ 165. Optikas pamatlikumi. pilnīgs atspoguļojums
§ 166. Plānās lēcas. Objektu attēls, izmantojot objektīvus
167. §. Aberācijas (kļūdas) optiskās sistēmas
168.§ Fotometriskie pamatlielumi un to mērvienības
Uzdevumi
22. nodaļa
§ 170. Ideju attīstība par gaismas dabu
§ 171. Gaismas viļņu saskaņotība un monohromatiskums
§ 172. Gaismas traucējumi
173.§ Gaismas interferences novērošanas metodes
§ 174. Gaismas traucējumi plānās kārtiņās
§ 175. Gaismas traucējumu pielietošana
23. nodaļa
§ 177. Freneļa zonu metode. Gaismas taisnvirziena izplatīšanās
§ 178. Freneļa difrakcija ar apaļu caurumu un disku
§ 179. Fraunhofera difrakcija par vienu spraugu
§ 180. Fraunhofera difrakcija uz difrakcijas režģa
§ 181. Telpiskais režģis. gaismas izkliede
§ 182. Difrakcija uz telpiskā režģa. Volfa-Bragsa formula
§ 183. Optisko instrumentu izšķirtspēja
184.§ Hologrāfijas jēdziens
Uzdevumi

24. nodaļa. Elektromagnētisko viļņu mijiedarbība ar vielu.
§ 185. Gaismas izkliede
186.pants. Elektroniskā teorija gaismas dispersija
§ 188. Doplera efekts
§ 189. Vavilova-Čerenkova starojums

Uzdevumi
25. nodaļa
§ 190. Dabiskā un polarizētā gaisma
§ 191. Gaismas polarizācija atstarošanas un laušanas laikā pie divu dielektriķu robežas
192.pants. dubultā refrakcija
§ 193. Polarizējošās prizmas un polaroīdi
§ 194. Polarizētās gaismas analīze

§ 195. Mākslīgā optiskā anizotropija
§ 196. Polarizācijas plaknes rotācija

Uzdevumi

26. nodaļa. Starojuma kvantu daba.
197.§ Termiskais starojums un tā raksturojums.

§ 198. Kirhhofa likums
§ 199. Stefana-Bolcmaņa likumi un Vīnes pārvietošanās

§ 200. Rayleigh-Jeans un Planck formulas.
§ 201. Optiskā pirometrija. Siltuma gaismas avoti
§ 203. Einšteina vienādojums ārējam fotoelektriskajam efektam. Eksperimentāls gaismas kvantu īpašību apstiprinājums
§ 204. Fotoelektriskā efekta pielietojums
§ 205. Fotona masa un impulss. viegls spiediens
§ 206. Komptona efekts un tā elementāra teorija
207.§ Elektromagnētiskā starojuma korpuskulāro un viļņu īpašību vienotība
Uzdevumi

6. Kvantu fizikas elementi

27. nodaļa. Bora ūdeņraža atoma teorija.

§ 208. Tomsona un Raterforda atoma modeļi
§ 209. Ūdeņraža atoma līniju spektrs
§ 210. Bora postulāti
§ 211. Franka eksperimenti Hercā
§ 212. Ūdeņraža atoma spektrs pēc Bora

Uzdevumi

28. nodaļa
§ 213. Matērijas īpašību korpuskulāri-viļņu duālisms
§ 214. Dažas de Broglie viļņu īpašības
§ 215. Nenoteiktības attiecība
§ 216. Viļņu funkcija un tās statistiskā nozīme
§ 217. Vispārējais Šrēdingera vienādojums. Šrēdingera vienādojums stacionāriem stāvokļiem
§ 218. Cēloņsakarības princips in kvantu mehānika
§ 219. Brīvas daļiņas kustība
§ 222. Lineārais harmoniskais oscilators kvantu mehānikā
Uzdevumi
29. nodaļa
§ 223. Ūdeņraža atoms kvantu mehānikā
§ 224. Elektrona L-stāvoklis ūdeņraža atomā
§ 225. Elektronu spin. Spin kvantu skaitlis
226.§ Identisku daļiņu neatšķiramības princips. Fermioni un bozoni
Mendeļejevs
§ 229. Rentgenstaru spektri
231.§. Molekulārie spektri. Ramana gaismas izkliede
§ 232. Absorbcija, spontāna un stimulēta emisija
(lāzeri
Uzdevumi
30. nodaļa
§ 234. Kvantu statistika. fāzes telpa. sadales funkcija
§ 235. Bozes-Einšteina un Fermi-Diraka kvantu statistikas jēdziens
§ 236. Deģenerēta elektronu gāze metālos
237.§ Siltuma jaudas kvantu teorijas jēdziens. Fonoli
§ 238. Metālu elektrovadītspējas kvantu teorijas secinājumi
! Jāzepa efekts
Uzdevumi
31. nodaļa
§ 240. Cietvielu zonas teorijas jēdziens
§ 241. Metāli, dielektriķi un pusvadītāji saskaņā ar zonu teoriju
§ 242. Pusvadītāju iekšējā vadītspēja
§ 243. Pusvadītāju piemaisījumu vadītspēja
§ 244. Pusvadītāju fotovadītspēja
§ 245. Cietvielu luminiscence
§ 246. Divu metālu saskarsme pēc joslu teorijas
247.§ Termoelektriskās parādības un to pielietojums
§ 248. Rektifikācija pie metāla-pusvadītāja kontakta
§ 250. Pusvadītāju diodes un triodes (tranzistori
Uzdevumi

7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.

32. nodaļa

§ 252. Masas defekts un saistīšanas enerģija, kodoli

§ 253. Kodola griešanās un tā magnētiskais moments

§ 254. Kodolspēki. Kodola modeļi

255.§ Radioaktīvais starojums un tā veidi Izvietošanas noteikumi

§ 257. A-sabrukšanas likumsakarības

259.§ Gamma starojums un tā īpašības.

§ 260. Y-starojuma rezonanses absorbcija (Mēsbauera efekts

261.§ Radioaktīvā starojuma un daļiņu novērošanas un uzskaites metodes

262.§ Kodolreakcijas un to galvenie veidi

§ 263. Pozitrons. /> -Sadalīšanās. Elektroniskā uztveršana

§ 265. Kodola skaldīšanas reakcija
§ 266. Skaldīšanās ķēdes reakcija
267.§ Kodolenerģijas jēdziens
§ 268. Atomu kodolu saplūšanas reakcija. Pārvaldāmo problēma kodoltermiskās reakcijas
Uzdevumi
33. nodaļa
§ 269. Kosmiskais starojums
§ 270. Muoni un to īpašības
271.§ Mezoni un to īpašības
272.§ Elementārdaļiņu mijiedarbības veidi
273.§ Daļiņas un antidaļiņas
§ 274. Hiperoni. Elementārdaļiņu dīvainība un paritāte
§ 275. Elementārdaļiņu klasifikācija. Kvarki
Uzdevumi
Pamatlikumi un formulas
1. Mehānikas fiziskie pamati
2. Molekulārās fizikas un termodinamikas pamati
4. Svārstības un viļņi
5. Optika. Radiācijas kvantu būtība
6. Atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementi

7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi
Priekšmeta rādītājs

Vārds: Fizikas kurss. 1990. gads.

Rokasgrāmata ir sastādīta saskaņā ar fizikas programmu augstskolu studentiem. Tas sastāv no septiņām daļām, kurās izklāstīti mehānikas, molekulārās fizikas un termodinamikas, elektrības un magnētisma, optikas, atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas, atoma kodola un elementārdaļiņu fizikas fizikālie pamati. Rokasgrāmata nosaka loģisko nepārtrauktību un saikni starp klasisko un mūsdienu fiziku.
Otrajā izdevumā (1.-1985.g.) veiktas izmaiņas, doti kontroljautājumi un uzdevumi patstāvīgam risinājumam.

Mācību grāmata ir uzrakstīta saskaņā ar aktuālo augstskolu inženiertehnisko un tehnisko specialitāšu fizikas kursa programmu.
Mācību grāmatas nelielais apjoms tiek panākts ar rūpīgu materiāla atlasi un kodolīgu izklāstu.
Grāmata sastāv no septiņām daļām. Pirmajā daļā sistemātiski izklāstīti klasiskās mehānikas fizikālie pamati, apskatīti arī speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas elementi. Otrā daļa ir veltīta molekulārās fizikas un termodinamikas pamatiem. Trešā daļa attiecas uz elektrostatiku, līdzstrāvu un elektromagnētismu. Ceturtajā daļā, kas veltīta svārstību un viļņu prezentācijai, paralēli aplūkotas mehāniskās un elektromagnētiskās svārstības, norādītas to līdzības un atšķirības un salīdzināti atbilstošo svārstību laikā notiekošie fizikālie procesi. Piektajā daļā aplūkoti ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi, viļņu optika un starojuma kvantu daba. Sestā daļa ir veltīta atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementiem. Septītajā daļā ir izklāstīti atoma kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.

SATURA RĀDĪTĀJS
Priekšvārds
Ievads
Fizikas priekšmets un tā saistība ar citām zinātnēm
Fizikālo lielumu vienības
1. Mehānikas fiziskie pamati.
1. nodaļa. Kinemātikas elementi
§ 1. Modeļi mehānikā. Atsauces sistēma. Trajektorija, ceļa garums, pārvietojuma vektors
§ 2. Ātrums
§ 3. Paātrinājums un tā sastāvdaļas
§ 4. Leņķiskais ātrums un leņķiskais paātrinājums
Uzdevumi
2. nodaļa. Materiāla punkta dinamika un stingra ķermeņa translācijas kustība Spēks
§ 6. Ņūtona otrais likums
§ 7. Ņūtona trešais likums
§ 8. Berzes spēki
§ 9. Impulsa saglabāšanas likums. Masas centrs
§ 10. Mainīgas masas ķermeņa kustības vienādojums
Uzdevumi
3. nodaļa. Darbs un enerģija
§ 11. Enerģija, darbs, spēks
§ 12. Kinētiskās un potenciālās enerģijas
§ 13. Enerģijas nezūdamības likums
§ 14. Enerģijas grafiskais attēlojums
§ 15. Absolūti elastīgu un neelastīgu ķermeņu trieciens
Uzdevumi
4. nodaļa
§ 16. Inerces moments
§ 17. Rotācijas kinētiskā enerģija
§ 18. Spēka moments. Dinamikas vienādojums rotācijas kustība ciets ķermenis.
§ 19. Leņķiskais impulss un tā saglabāšanās likums
§ 20. Brīvās asis. Žiroskops
§ 21. Cietā ķermeņa deformācijas
Uzdevumi
5. nodaļa Lauku teorijas elementi
§ 22. Keplera likumi. Smaguma likums
§ 23. Gravitācija un svars. Bezsvara stāvoklis 48 g 24. Gravitācijas lauks un tā intensitāte
§ 25. Darbs gravitācijas laukā. Gravitācijas lauka potenciāls
§ 26. Kosmiskie ātrumi
§ 27. Neinerciālās atskaites sistēmas. Inerces spēki
Uzdevumi
6. nodaļa
§ 28. Spiediens šķidrumā un gāzē
§ 29. Nepārtrauktības vienādojums
§ 30. Bernula vienādojums un no tā izrietošās sekas
§ 31. Viskozitāte (iekšējā berze). Šķidruma plūsmas laminārie un turbulentie režīmi
§ 32. Viskozitātes noteikšanas metodes
§ 33. Ķermeņu kustība šķidrumos un gāzēs
Uzdevumi
7. nodaļa
§ 35. Speciālās (privātās) relativitātes teorijas postulāti
§ 36. Lorenca transformācijas
§ 37. Lorenca transformāciju sekas
§ 38. Intervāls starp notikumiem
§ 39. Materiālā punkta relatīvistiskās dinamikas pamatlikums
40.§ Masas un enerģijas attiecības likums
Uzdevumi

8. nodaļa
§ 41. Pētījumu metodes. Pieredzējuši ideālās gāzes likumi
§ 42. Klapeirona - Mendeļejeva vienādojums
§ 43. Ideālo gāzu molekulāri kinētiskās teorijas pamatvienādojums
§ 44. Maksvela likums par ideālas gāzes molekulu sadalījumu pēc termiskās kustības ātrumiem un enerģijām
§ 45. Barometriskā formula. Boltzmann izplatīšana
§ 46. Vidējais sadursmju skaits un molekulu vidējais brīvais ceļš
§ 47. Molekulāri kinētiskās teorijas eksperimentālais pamatojums
§ 48. Transporta parādības termodinamiski nelīdzsvarotās sistēmās
§ 49. Vakuums un tā iegūšanas metodes. Ultraretu gāzu īpašības
Uzdevumi
9. nodaļa. Termodinamikas pamati.
§ 50. Molekulas brīvības pakāpju skaits. Likums par vienmērīgu enerģijas sadalījumu pa molekulu brīvības pakāpēm
§ 51. Pirmais termodinamikas likums
52.§ Gāzes darbs ar tās tilpuma maiņu
53.§ Siltuma jauda
§ 54. Termodinamikas pirmā likuma piemērošana izoprocesiem
§ 55. Adiabātiskais process. Politropisks process
§ 57. Entropija, tās statistiskā interpretācija un saistība ar termodinamisko varbūtību
§ 58. Otrais termodinamikas likums
§ 59. Siltumdzinēji un ledusskapji Carnot cikls un tā efektivitāte ideālai gāzei
Uzdevumi
10. nodaļa
§ 61. Van der Vālsa vienādojums
§ 62. Van der Vālsa izotermas un to analīze
§ 63. Īstas gāzes iekšējā enerģija
§ 64. Džoula-Tomsona efekts
65.§ Gāzu sašķidrināšana
§ 66. Šķidrumu īpašības. Virsmas spraigums
§ 67. Slapināšana
§ 68. Spiediens zem šķidruma izliektās virsmas
§ 69. Kapilārās parādības
§ 70. Cietie ķermeņi. Mono- un polikristāli
71.§ Kristālisko cietvielu veidi
§ 72. Defekti kristālos
§ 75. Pirmā un otrā veida fāzu pārejas
76.§ Stāvokļa diagramma. trīskāršais punkts
Uzdevumi
3. Elektrība un magnētisms
11. nodaļa
77.§ Elektriskā lādiņa nezūdamības likums
§ 78. Kulona likums
§ 79. Elektrostatiskais lauks. Elektrostatiskā lauka stiprums
80.§ Elektrostatisko lauku superpozīcijas princips. dipola lauks
§ 81. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam vakuumā
§ 82. Gausa teorēmas pielietojums dažu elektrostatisko lauku aprēķināšanai vakuumā
§ 83. Elektrostatiskā lauka intensitātes vektora cirkulācija
§ 84. Elektrostatiskā lauka potenciāls
§ 85. Spriedze kā potenciāls gradients. Ekvipotenciālās virsmas
§ 86. Potenciālās starpības aprēķins no lauka intensitātes
§ 87. Dielektriķu veidi. Dielektriķu polarizācija
§ 88. Polarizācija. Lauka stiprums dielektrikā
§ 89. Elektriskā sajaukšana. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam dielektrikā
§ 90. Apstākļi saskarnē starp diviem dielektriskiem medijiem
§ 91. Ferroelektriķi
§ 92. Vadītāji elektrostatiskā laukā
§ 93. Vientuļa vadītāja elektriskā kapacitāte
§ 94. Kondensatori
§ 95. Lādiņu sistēmas, vienvadītāja un kondensatora enerģija. Elektrostatiskā lauka enerģija
Uzdevumi
12. nodaļa
§ 96. Elektriskā strāva, stiprums un strāvas blīvums
97.§ Ārējie spēki. Elektromotora spēks un spriegums
§ 98. Oma likums. Vadītāja pretestība
§ 99. Darbs un vara. Džoula-Lenca likums
§ 100. Oma likums neviendabīgam ķēdes posmam
§ 101. Kirhhofa noteikumi sazarotajām ķēdēm
Uzdevumi
13. nodaļa
§ 104. Elektronu no metāla darba funkcija
§ 105. Emisijas parādības un to pielietojums
§ 106. Gāzu jonizācija. Pašpietiekama gāzes izlāde
107.§ Neatkarīgā gāzizlāde un tās veidi
§ 108. Plazma un tās īpašības
Uzdevumi
14. nodaļa
§ 109. Magnētiskais lauks un tā raksturojums
§ 110. Likums Biots - Savarts - Laplass un tā pielietojums magnētiskā lauka aprēķināšanai
§ 111. Ampēra likums. Paralēlo strāvu mijiedarbība
§ 112. Magnētiskā konstante. Magnētiskās indukcijas un magnētiskā lauka intensitātes mērvienības
§ 113. Kustīga lādiņa magnētiskais lauks
§ 114. Magnētiskā lauka darbība uz kustīgu lādiņu
§ 115. Lādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā
§ 117. Halles efekts
118.§ Magnētiskā lauka vektora B cirkulācija vakuumā
§ 119. Solenoīda un toroīda magnētiskie lauki
121.§ Darbs pie vadītāja un strāvu nesošās ķēdes pārvietošanas magnētiskajā laukā
Uzdevumi
15. nodaļa
§ 122. Elektromagnētiskās indukcijas fenomens (Faraday eksperimenti
§ 123. Faradeja likums un tā atvasinājums no enerģijas nezūdamības likuma
§ 125. Virpuļstrāvas (Fuko strāvas
§ 126. Ķēdes induktivitāte. pašindukcija
§ 127. Strāvas, atverot un aizverot ķēdi
§ 128. Savstarpējā indukcija
§ 129. Transformatori
§130. Magnētiskā lauka enerģija
Uzdevumi
16. nodaļa
§ 131. Elektronu un atomu magnētiskie momenti
§ 132. DNS- un paramagnētisms
§ 133. Magnetizācija. Magnētiskais lauks vielā
§ 134. Nosacījumi divu magnētu saskarnē
§ 135. Feromagnēti un to īpašības
§ 136. Feromagnētisma būtība
Uzdevumi
17. nodaļa
§ 137. Vortex elektriskais lauks
§ 138. Nobīdes strāva
§ 139. Maksvela vienādojumi elektromagnētiskajam laukam
4. Svārstības un viļņi.
18. nodaļa
§ 140. Harmoniskās svārstības un to raksturojums
§ 141. Mehāniskās harmoniskās svārstības
§ 142. Harmoniskais oscilators. Pavasara, fizikālie un matemātiskie svārsti
§ 144. Tāda paša virziena un vienādas frekvences harmonisko svārstību pievienošana. sitieniem
§ 145. Savstarpēji perpendikulāru svārstību saskaitīšana
§ 146. Brīvo slāpēto svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā atrisinājums. Pašsvārstības
§ 147. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā risinājums
§ 148. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) amplitūda un fāze. Rezonanse
§ 149. Maiņstrāva
§ 150. Stresa rezonanse
§ 151. Strāvu rezonanse
§ 152. Jauda atbrīvota maiņstrāvas ķēdē
Uzdevumi
19. nodaļa
§ 153. Viļņu procesi. Garenvirziena un šķērsviļņi
§ 154. Ceļojošā viļņa vienādojums. fāzes ātrums. viļņu vienādojums
155.§ Superpozīcijas princips. grupas ātrums
§ 156. Viļņu iejaukšanās
§ 157. Stāvviļņi
§ 158. Skaņas viļņi
§ 159. Doplera efekts akustikā
§ 160. Ultraskaņa un tās pielietojums
Uzdevumi
20. nodaļa
§ 161. Eksperimentāla elektromagnētisko viļņu veidošana
§ 162. Elektromagnētiskā viļņa diferenciālvienādojums
§ 163. Elektromagnētisko viļņu enerģija. Elektromagnētiskā lauka impulss
§ 164. Dipola starojums. Elektromagnētisko viļņu pielietojums
Uzdevumi
5. Optika. Radiācijas kvantu raksturs.
21. nodaļa. Ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi.
§ 165. Optikas pamatlikumi. pilnīgs atspoguļojums
§ 166. Plānās lēcas. Objektu attēls, izmantojot objektīvus
§ 167. Optisko sistēmu aberācijas (kļūdas).
168.§ Fotometriskie pamatlielumi un to mērvienības
Uzdevumi
22. nodaļa
§ 170. Ideju attīstība par gaismas dabu
§ 171. Gaismas viļņu saskaņotība un monohromatiskums
§ 172. Gaismas traucējumi
173.§ Gaismas interferences novērošanas metodes
§ 174. Gaismas traucējumi plānās kārtiņās
§ 175. Gaismas traucējumu pielietošana
23. nodaļa
§ 177. Freneļa zonu metode. Gaismas taisnvirziena izplatīšanās
§ 178. Freneļa difrakcija ar apaļu caurumu un disku
§ 179. Fraunhofera difrakcija par vienu spraugu
§ 180. Fraunhofera difrakcija uz difrakcijas režģa
§ 181. Telpiskais režģis. gaismas izkliede
§ 182. Difrakcija uz telpiskā režģa. Volfa-Bragsa formula
§ 183. Optisko instrumentu izšķirtspēja
184.§ Hologrāfijas jēdziens
Uzdevumi
24. nodaļa. Elektromagnētisko viļņu mijiedarbība ar vielu.
§ 185. Gaismas izkliede
§ 186. Gaismas izkliedes elektroniskā teorija
§ 188. Doplera efekts
§ 189. Vavilova-Čerenkova starojums
Uzdevumi
25. nodaļa
§ 190. Dabiskā un polarizētā gaisma
§ 191. Gaismas polarizācija atstarošanas un laušanas laikā pie divu dielektriķu robežas
§ 192. Dubultā refrakcija
§ 193. Polarizējošās prizmas un polaroīdi
§ 194. Polarizētās gaismas analīze
§ 195. Mākslīgā optiskā anizotropija
§ 196. Polarizācijas plaknes rotācija
Uzdevumi
26. nodaļa. Starojuma kvantu daba.
197.§ Termiskais starojums un tā raksturojums.
§ 198. Kirhhofa likums
§ 199. Stefana-Bolcmaņa likumi un Vīnes pārvietošanās
§ 200. Rayleigh-Jeans un Planck formulas.
§ 201. Optiskā pirometrija. Siltuma gaismas avoti
§ 203. Einšteina vienādojums ārējam fotoelektriskajam efektam. Eksperimentāls gaismas kvantu īpašību apstiprinājums
§ 204. Fotoelektriskā efekta pielietojums
§ 205. Fotona masa un impulss. viegls spiediens
§ 206. Komptona efekts un tā elementārā teorija
207.§ Elektromagnētiskā starojuma korpuskulāro un viļņu īpašību vienotība
Uzdevumi
6. Kvantu fizikas elementi
27. nodaļa. Bora ūdeņraža atoma teorija.
§ 208. Tomsona un Raterforda atoma modeļi
§ 209. Ūdeņraža atoma līniju spektrs
§ 210. Bora postulāti
§ 211. Franka eksperimenti Hercā
§ 212. Ūdeņraža atoma spektrs pēc Bora
Uzdevumi
28. nodaļa
§ 213. Matērijas īpašību korpuskulāri-viļņu duālisms
§ 214. Dažas de Broglie viļņu īpašības
§ 215. Nenoteiktības attiecība
§ 216. Viļņu funkcija un tās statistiskā nozīme
§ 217. Vispārējais Šrēdingera vienādojums. Šrēdingera vienādojums stacionāriem stāvokļiem
§ 218. Cēloņsakarības princips kvantu mehānikā
§ 219. Brīvas daļiņas kustība
§ 222. Lineārais harmoniskais oscilators kvantu mehānikā
Uzdevumi
29. nodaļa
§ 223. Ūdeņraža atoms kvantu mehānikā
§ 224. Elektrona L-stāvoklis ūdeņraža atomā
§ 225. Elektronu spin. Griezuma kvantu skaitlis
226.§ Identisku daļiņu neatšķiramības princips. Fermioni un bozoni
Mendeļejevs
§ 229. Rentgenstaru spektri
§ 231. Molekulārie spektri. Ramana gaismas izkliede
§ 232. Absorbcija, spontāna un stimulēta emisija
(lāzeri
Uzdevumi
30. nodaļa
§ 234. Kvantu statistika. fāzes telpa. sadales funkcija
§ 235. Bozes-Einšteina un Fermi-Diraka kvantu statistikas jēdziens
§ 236. Deģenerēta elektronu gāze metālos
237.§ Siltuma jaudas kvantu teorijas jēdziens. Fonoli
§ 238. Metālu elektrovadītspējas kvantu teorijas secinājumi pēc Džozefsona efekta
Uzdevumi
31. nodaļa
§ 240. Cietvielu zonas teorijas jēdziens
§ 241. Metāli, dielektriķi un pusvadītāji saskaņā ar zonu teoriju
§ 242. Pusvadītāju iekšējā vadītspēja
§ 243. Pusvadītāju piemaisījumu vadītspēja
§ 244. Pusvadītāju fotovadītspēja
§ 245. Cietvielu luminiscence
§ 246. Divu metālu saskarsme pēc joslu teorijas
247.§ Termoelektriskās parādības un to pielietojums
§ 248. Rektifikācija pie metāla-pusvadītāja kontakta
§ 250. Pusvadītāju diodes un triodes (tranzistori
Uzdevumi
7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.
32. nodaļa
§ 252. Masas defekts un saistīšanas enerģija, kodoli
§ 253. Kodola griešanās un tā magnētiskais moments
§ 254. Kodolspēki. Kodola modeļi
255.§ Radioaktīvais starojums un tā veidi Izvietošanas noteikumi
§ 257. A-sabrukšanas likumsakarības
259.§ Gamma starojums un tā īpašības
§ 260. γ-starojuma rezonanses absorbcija (Mēsbauera efekts)
261.§ Radioaktīvā starojuma un daļiņu novērošanas un uzskaites metodes
262.§ Kodolreakcijas un to galvenie veidi
§ 263. Pozitrons. Sabrukšana. Elektroniskā uztveršana
§ 265. Kodola skaldīšanas reakcija
§ 266. Skaldīšanās ķēdes reakcija
267.§ Kodolenerģijas jēdziens
§ 268. Atomu kodolu saplūšanas reakcija. Kontrolējamo kodoltermisko reakciju problēma
Uzdevumi
33. nodaļa
§ 269. Kosmiskais starojums
§ 270. Muoni un to īpašības
271.§ Mezoni un to īpašības
272.§ Elementārdaļiņu mijiedarbības veidi
273.§ Daļiņas un antidaļiņas
§ 274. Hiperoni. Elementārdaļiņu dīvainība un paritāte
§ 275. Elementārdaļiņu klasifikācija. Kvarki
Uzdevumi
Pamatlikumi un formulas
1. Mehānikas fiziskie pamati
2. Molekulārās fizikas un termodinamikas pamati
4. Svārstības un viļņi
5. Optika. Radiācijas kvantu būtība
6. Atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementi
7. Atomu kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi
Priekšmeta rādītājs

Mācību grāmata (9. izdevums, pārskatīts un paplašināts, 2004) sastāv no septiņām daļām, kurās ir izklāstīti mehānikas, molekulārās fizikas un termodinamikas, elektrības un magnētisma, optikas, atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas, atomu fizikas kodolu un elementāru fizikas pamati. daļiņas. Jautājums par mehānisko un elektromagnētisko svārstību apvienošanu ir racionāli atrisināts. Tiek izveidota loģiskā nepārtrauktība un saikne starp klasisko un mūsdienu fiziku. Doti kontroljautājumi un uzdevumi patstāvīgam risinājumam.
Augstskolu inženiertehnisko un tehnisko specialitāšu studentiem.

KINEMĀTIKAS ELEMENTI.
Mehānika ir fizikas daļa, kas pēta mehānisko kustību modeļus un cēloņus, kas izraisa vai maina šo kustību. Mehāniskā kustība ir ķermeņu vai to daļu relatīvā stāvokļa izmaiņas laika gaitā.

Mehānikas kā zinātnes attīstība sākas 3. gadsimtā. BC, kad sengrieķu zinātnieks Arhimēds (287 - 212 BC) formulēja sviras līdzsvara likumu un peldošo ķermeņu līdzsvara likumus. Mehānikas pamatlikumus noteica itāļu fiziķis un astronoms G. Galileo (1564-1642), un visbeidzot tos formulēja angļu zinātnieks I. Ņūtons (1643-1727).

Galileo-Ņūtona mehāniku sauc par klasisko mehāniku. Tas pēta makroskopisku ķermeņu kustības likumus, kuru ātrums ir mazs salīdzinājumā ar gaismas ātrumu c vakuumā. Makroskopisku ķermeņu kustības likumus, kuru ātrums ir salīdzināms ar c, pēta relativistiskā mehānika, pamatojoties uz A. Einšteina (1879-1955) formulēto īpašo relativitātes teoriju. Lai aprakstītu mikroskopisko ķermeņu (atsevišķu atomu un elementārdaļiņu) kustību, klasiskās mehānikas likumi nav piemērojami - tos aizstāj kvantu mehānikas likumi.

SATURA RĀDĪTĀJS
2. priekšvārds
2. ievads
Fizikas priekšmets un tā saistība ar citām zinātnēm 2
Fizikālo lielumu vienības 3
1 MEHĀNIKAS FIZISKIE PAMATI 4
1. nodaļa Kinemātiskie elementi 4
§ 1. Modeļi mehānikā. Atsauces sistēma. Trajektorija, ceļa garums, nobīdes vektors 4
§ 2. Ātrums 6
§ 3. Paātrinājums un tā sastāvdaļas 7
§ 4. Leņķiskais ātrums un leņķiskais paātrinājums 9
2. nodaļa Materiāla punkta dinamika un stingra ķermeņa translācijas kustība 11
§ 5. Ņūtona pirmais likums. Svars. Spēks 11
§ 6. Ņūtona otrais likums 11
§ 7. Ņūtona trešais likums 13
§ 8. Berzes spēki 13
§ 9. Impulsa saglabāšanas likums. Smaguma centrs 14
10.§ Mainīgas masas ķermeņa kustības vienādojums 16
3. nodaļa Darbs un enerģija 17
§vienpadsmit. Enerģija, darbs, spēks 17
§ 12. Kinētiskās un potenciālās enerģijas 18
13.§ Enerģijas nezūdamības likums 20
§ 14. Enerģijas grafiskais attēlojums 22
§ 15. Absolūti elastīgu un neelastīgu ķermeņu trieciens 23
4. nodaļa Cietvielu mehānika 27
§ 16. Inerces moments 27
§ 17. Rotācijas kinētiskā enerģija 28
§ 18. Spēka moments. Stingra ķermeņa rotācijas kustības dinamikas vienādojums 28
§ 19. Leņķiskais impulss un saglabāšanas likums 29
§ 20. Brīvās asis. Žiroskops 32
21.§ Cietā ķermeņa deformācijas 34
5. nodaļa Gravitācija. Lauku teorijas elementi 36
§ 22. Keplera likumi. Smaguma likums 36
§ 23. Gravitācija un svars. Bezsvara stāvoklis 37
§ 24. Gravitācijas lauks un spriegums 38
§ 25. Darbs gravitācijas laukā. Gravitācijas lauka potenciāls 38
§ 26. Kosmiskie ātrumi 40
§ 27. Neinerciālās atskaites sistēmas. Inerces spēki 40
6. nodaļa Šķidruma mehānikas elementi 44
28.§ Spiediens šķidrumā un gāzē 44
29.§. 45. nepārtrauktības vienādojums
§ 30. Bernulli vienādojums un tā sekas 46
§ 31. Viskozitāte (iekšējā berze). Šķidruma plūsmas laminārie un turbulentie režīmi 48
32.§ Viskozitātes noteikšanas metodes 50
33.§ Ķermeņu kustība šķidrumos un gāzēs 51
7. nodaļa Speciālās (privātās) relativitātes teorijas elementi 53
§ 34. Galilejas transformācijas. Mehāniskais relativitātes princips 53
35.§ Speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas postulāti 54
§ 36. Lorenca transformācijas 55
§ 37. Lorenca transformāciju sekas 56
§ 38. Intervāls starp notikumiem 59
39.§ Materiāla relativistiskās dinamikas pamatlikums 60. punkts
40.§ Masas un enerģijas attiecības likums 61
2 MOLEKULĀRĀS FIZIKAS UN TERMODINAMIKAS PAMATI 63
8. nodaļa Ideālo gāzu molekulārā kinētiskā teorija 63
§ 41. Statistiskās un termodinamiskās metodes. Ideālās gāzes eksperimentālie likumi 63
§ 42. Klapeirona - Mendeļejeva vienādojums 66
§ 43. Ideālo gāzu molekulāri kinētiskās teorijas pamatvienādojums 67
§ 44. Maksvela likums par ideālas gāzes molekulu sadalījumu pēc termiskās kustības ātrumiem un enerģijām 69
§ 45. Barometriskā formula. Bolcmaņa sadalījums 71
§ 46. Vidējais sadursmju skaits un molekulu vidējais brīvais ceļš 72
§ 47. Molekulāri kinētiskās teorijas eksperimentālais pamatojums 73
§ 48. Transporta parādības termodinamiski nelīdzsvarotās sistēmās 74
§ 48. Vakuums un tā iegūšanas metodes. Īpaši retu gāzu īpašības 76
9. nodaļa Termodinamikas pamati 78
§ 50. Molekulas brīvības pakāpju skaits. Likums par vienmērīgu enerģijas sadalījumu pa molekulu brīvības pakāpēm 78
51.§ Pirmais termodinamikas likums 79
52.§ Gāzes darbs ar tās tilpuma maiņu 80
53.§ Siltuma jauda 81
54.§. Termodinamikas pirmā likuma piemērošana izoprocesiem 82
§ 55. Adiabātiskais process. Politropisks process 84
§ 56. Apļveida process (cikls). Atgriezeniski un neatgriezeniski procesi 86
57.§ Entropija, tās statistiskā interpretācija un saistība ar termodinamisko varbūtību 87
58.§ Otrais termodinamikas likums 89
§ 59. Siltummašīnas un ledusskapji. Kārno cikls un tā efektivitāte ideālai gāzei 90
92. uzdevums
10. nodaļa Reālās gāzes, šķidrumi un cietvielas 93
§ 60. Starpmolekulārās mijiedarbības spēki un potenciālā enerģija 93
§ 61. Van der Vālsa 94. vienādojums
§ 62. Van der Vālsa izotermas un to analīze 95
63.§ Reālas gāzes iekšējā enerģija 97
§ 64. Džoula-Tomsona efekts 98
65.§ Gāzu sašķidrināšana 99
§ 66. Šķidrumu īpašības. Virsmas spraigums 100
67.§ Mitrināšana 102
68.§ Spiediens zem šķidruma izliektās virsmas 103
§ 69. Kapilārās parādības 104
§ 70. Cietie ķermeņi. Mono- un polikristāli 104
71.§ Kristālisko cietvielu veidi 105
§ 72. Defekti kristālos 109
73.§ Cietvielu siltumietilpība 110
§ 74. Iztvaikošana, sublimācija, kausēšana un kristalizācija. Amorfie ķermeņi 111
75.§. 113. veida I un II fāzes pārejas
76.§ Stāvokļa diagramma. Trīspunkts 114
115. uzdevums
3 ELEKTROENERĢIJA UN ELEKTROMAGNĒTISMS 116
11. nodaļa Elektrostatika 116
77.§ Elektriskā lādiņa nezūdamības likums 116
§ 78. Kulona likums 117
§ 79. Elektrostatiskais lauks. Elektrostatiskā lauka stiprums 117
80.§ Elektrostatisko lauku superpozīcijas princips. Dipola lauks 119
§ 81. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam vakuumā 120
§ 82. Gausa teorēmas pielietojums dažu elektrostatisko lauku aprēķināšanai vakuumā 122
§ 83. Elektrostatiskā lauka intensitātes vektora cirkulācija 124
§ 84. Elektrostatiskā lauka potenciāls 125
§ 85. Spriedze kā potenciāls gradients. Ekvipotenciālās virsmas 126
86.§ Potenciālās starpības aprēķins no lauka intensitātes 127
§ 87. Dielektriķu veidi. Dielektriķu polarizācija 128
§ 88. Polarizācija. Lauka stiprums dielektrikā 129
§ 88. Elektriskā nobīde. Gausa teorēma elektrostatiskajam laukam dielektrikā 130
§ 90. Nosacījumi divu dielektrisko datu nesēju saskarnē 131
§ 91. Ferroelektriķi 132
§ 92. Vadītāji elektrostatiskā laukā 134
93.§ Vienu vadītāja elektriskā kapacitāte 136
§ 94. Kondensatori 136
§ 95. Lādiņu sistēmas, vienvadītāja un kondensatora enerģija. Elektrostatiskā lauka enerģija 138
140. uzdevumi
12. nodaļa Tiešā elektriskā strāva 141
96.§ Elektriskā strāva, stiprums un strāvas blīvums 141
97.§ Ārējie spēki. Elektromotora spēks un spriegums 142
§ 98. Oma likums. Vadītāja pretestība 143
§ 99. Darbs un strāvas jauda. Džoula-Lenca likums 144
§ 100. Oma likums neviendabīgam ķēdes posmam 145
§ 101. Kirhhofa noteikumi sazarotajām ķēdēm 146
148. uzdevums
13. nodaļa Elektriskās strāvas metālos, vakuumā un gāzēs 148
102.§. Elementāra klasiskā metālu elektrovadītspējas teorija 148
§ 103. Elektriskās strāvas pamatlikumu atvasināšana in klasiskā teorija metālu elektrovadītspēja 149
§ 104. Elektronu darba funkcija no metāla 151
105.§ Emisijas parādības un to pielietojums 152.§
§ 106. Gāzu jonizācija. Nepietiekama gāzes izlāde 154
107.§ Neatkarīgā gāzes izplūde un tās veidi 155
108.§ Plazma un tās īpašības 158.§
159. uzdevumi
14. nodaļa Magnētiskais lauks 159
109.§ Magnētiskais lauks un tā raksturlielumi 159
§ 110. Biota - Savarta - Laplasa likums un tā pielietojums magnētiskā lauka aprēķināšanai 162
§ 111. Ampēra likums. Paralēlo strāvu mijiedarbība 163
§ 112. Magnētiskā konstante. Magnētiskās indukcijas un magnētiskā lauka intensitātes mērvienības 164
113.§ Kustīga lādiņa magnētiskais lauks 165
114.§ Magnētiskā lauka darbība uz kustīgu lādiņu 166
115.§. Lādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā 166
§ 116. Uzlādēti daļiņu paātrinātāji 167
§ 117. Halles efekts 169
118.§ Magnētiskā lauka vektora B cirkulācija vakuumā 169
119.§ Solenoīda un toroīda magnētiskie lauki 171
§ 120. Magnētiskās indukcijas vektora plūsma. Gausa teorēma laukam B 172
121.§ Darbs pie vadītāja un strāvu nesošās ķēdes pārvietošanas magnētiskajā laukā 172
174. uzdevums
15. nodaļa Elektromagnētiskā indukcija 174
§122. Elektromagnētiskās indukcijas fenomens (Faraday eksperimenti) 174
§ 123. Faradeja likums un tā atvasinājums no enerģijas nezūdamības likuma 175
124.§ Rāmja griešanās magnētiskajā laukā 177
§ 125. Virpuļstrāvas (Fuko strāvas) 177
§ 126. Ķēdes induktivitāte. Pašindukcija 178
127.§ Strāvas, atverot un aizverot ķēdi 179
§ 128. Savstarpējā indukcija 181
§ 129. Transformatori 182
130.§ Magnētiskā lauka enerģija 183
16. nodaļa Vielas magnētiskās īpašības 184
§ 131. Elektronu un atomu magnētiskie momenti 184
132.§ Dia- un paramagnētisms 186
§ 133. Magnetizācija. Magnētiskais lauks vielā 187
§ 134. Nosacījumi divu magnētu saskarnē 189
135.§ Feromagnēti un to īpašības 190
136.§ Feromagnētisma būtība 191
17. nodaļa Maksvela elektromagnētiskā lauka teorijas pamati 193
137.§. Virpuļa elektriskais lauks 193
§ 138. Nobīdes strāva 194
§ 139. Maksvela vienādojumi elektromagnētiskajam laukam 196
4 SĀRSTĪBAS UN VIĻŅI 198
18. nodaļa Mehāniskās un elektromagnētiskās vibrācijas 198
§ 140. Harmoniskās svārstības un to raksturojums 198
§ 141. Mehāniskās harmoniskās vibrācijas 200
§ 142. Harmoniskais oscilators. Pavasara, fizikālie un matemātiskie svārsti 201
§ 143. Brīvās harmoniskās svārstības iekšā svārstību ķēde 203
§ 144. Tāda paša virziena un vienādas frekvences harmonisko svārstību pievienošana. Pārspēj 205
145.§ Savstarpēji perpendikulāru svārstību saskaitīšana 206
§ 146. Brīvo slāpēto svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā atrisinājums. Pašsvārstības 208
§ 147. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) diferenciālvienādojums un tā atrisinājums 211
§ 148. Piespiedu svārstību (mehānisko un elektromagnētisko) amplitūda un fāze. Rezonanse 213
148.§. Maiņstrāva 215
§ 150. Stresa rezonanse 217
151.§ Strāvu rezonanse 218
152.§. Maiņstrāvas ķēdē atbrīvotā jauda 219
19. nodaļa Elastīgie viļņi 221
§ 153. Viļņu procesi. Garenvirziena un šķērsviļņi 221
§ 154. Ceļojošā viļņa vienādojums. fāzes ātrums. 222. viļņa vienādojums
155.§ Superpozīcijas princips. Grupas ātrums 223
156.§. Viļņu iejaukšanās 224
§ 157. Stāvviļņi 225
§ 158. Skaņas viļņi 227
S 159. Doplera efekts akustikā 228
160.§ Ultraskaņa un tās pielietojums 229.§
20. nodaļa Elektromagnētiskie viļņi 230
161.§. Eksperimentāla elektromagnētisko viļņu veidošana 230
162.§ Elektromagnētiskā viļņa diferenciālvienādojums 232
§ 163. Elektromagnētisko viļņu enerģija. Elektromagnētiskā lauka impulss 233
§ 164. Dipola starojums. Elektromagnētisko viļņu pielietojums 234
5 OPTIKA. STAROJUMA KVANTU DABA 236
21. nodaļa Ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi 236
§ 165. Optikas pamatlikumi. Kopējais pārdomas 236
§ 166. Plānās lēcas. Objektu attēls ar lēcām 238
187.§ Optisko sistēmu aberācijas (kļūdas) 241
168.§.Fotometriskie pamatlielumi un to mērvienības 242.§
189.§ Elektroniskās optikas elementi 243
22. nodaļa Gaismas traucējumi 245
170.§ Ideju attīstība par gaismas dabu 245
171.§ Gaismas viļņu saskaņotība un monohromatiskums 248
172.§. Gaismas traucējumi 249
173.§ Gaismas traucējumu novērošanas metodes 250
§ 174. Gaismas traucējumi plānās kārtiņās 252
175.§ Gaismas traucējumu pielietošana 254.§
23. nodaļa Gaismas difrakcija 257
§ 176. Huygens-Fresnel princips 257
§ 177. Freneļa zonu metode. Gaismas taisnvirziena izplatīšanās 258
§ 178. Freneļa difrakcija ar apaļu caurumu un disku 260
§ 178. Fraunhofera difrakcija par vienu spraugu 261
§ 180. Fraunhofera difrakcija ar difrakcijas režģi 263
§ 181. Telpiskais režģis. Gaismas izkliede 265
§ 182. Difrakcija uz telpiskā režģa. Volfa formula - Bregs 266
183.§ Optisko instrumentu izšķirtspēja 267
184.§ Hologrāfijas jēdziens 268
24. nodaļa Elektromagnētisko viļņu mijiedarbība ar vielu 27 0
§ 185. Gaismas izkliede 270
§ 186. Spīdēšanas dispersijas elektronu teorija 271
187.§ Gaismas absorbcija (absorbcija) 273
§ 188. Doplera efekts 274
189.§ Vavilova-Čerenkova starojums 275
25. nodaļa Gaismas polarizācija 276
190.§ Dabiskā un polarizētā gaisma 276
§ 191. Gaismas polarizācija pēc atstarošanas un laušanas pie divu dielektriķu robežas 278
§ 192. Dubultā refrakcija 279
§ 193. Polarizējošās prizmas un polaroīdi 280
§ 194. Polarizētās gaismas analīze 282
§ 195. Mākslīgā optiskā anizotropija 283
§ 196. Polarizācijas plaknes griešanās 284
26. nodaļa Radiācijas kvantu daba 285
197.§ Termiskais starojums un tā raksturojums 285.§
188. pants Kirchhoff likuma 287. pants
§ 199. Stefana-Bolcmaņa likumi un Vīnes pārvietojumi 288
§ 200. Reilija formulas – Džinsi un Planks 288
§ 201. Optiskā pirometrija. Siltuma gaismas avoti 291
§ 202. Fotoelektriskā efekta veidi. Ārējā fotoelektriskā efekta likumi 292
§ 203. Einšteina vienādojums ārējam fotoelektriskajam efektam. Eksperimentāls gaismas kvantu īpašību apstiprinājums 294
204.§ Fotoelektriskā efekta pielietošana 296
§ 205. Fotona masa un impulss. Viegls spiediens 297
§ 206. Komptona efekts un tā elementārā teorija 298
207.§ Elektromagnētiskā starojuma korpuskulāro un viļņu īpašību vienotība 299
6 ATOMU, MOLEKULU UN CIETU ķermeņu KVANTU FIZIKAS ELEMENTI 300
27. nodaļa Bora ūdeņraža atoma teorija 300
§ 208. Tomsona un Raterforda atoma modeļi 300
§ 209. Ūdeņraža atoma līniju spektrs 301
§ 210. Bora postulāti 302
§ 211. Frenka un Herca eksperimenti 303
212.§ Ūdeņraža atoma spektrs pēc Bora 304
28. nodaļa Kvantu mehānikas elementi 306
213.§. Matērijas īpašību korpuskulāri-viļņu duālisms 306
§ 214. Dažas da Broglie waves īpašības 308
§ 215 Nenoteiktības attiecība 308
216.§ Viļņu funkcija un tās statistiskā nozīme 311
§ 217. Vispārējais Šrēdingera vienādojums. Šrēdingera vienādojums stacionāriem stāvokļiem 312
§ 218. Cēloņsakarības princips piektajā mehānikā 314
§ 219. Brīvas daļiņas kustība 314
220.§ Daļiņa viendimensijas taisnstūra "potenciāla akā" ar bezgala augstām "sienām" 315
221.§ Daļiņas iziešana caur potenciālu barjeru. Tuneļa efekts 317
§ 222. Lineārais harmoniskais oscilators kvantu mehānikā 320
29. nodaļa Mūsdienu atomu un molekulu fizikas elementi 321
§ 223. Ūdeņraža atoms kvantu mehānikā 321
§ 224. 1s-Elektrona stāvoklis ūdeņraža atomā 324
§ 225. Elektronu spin. Griezes kvantu skaitlis 325
226.§ Identisku daļiņu neatšķiramības princips. Fermioni un bozoni 326
§ 227. Pauli princips. Elektronu sadalījums atomā pa stāvokļiem 327
228.pants Periodiska sistēma Mendeļejeva 328 elementi
§ 229. Rentgenstaru spektri 330
§ 230. Molekulas: ķīmiskās saites, enerģijas līmeņu jēdziens 332
§ 231. Molekulārie spektri. Ramana gaismas izkliede 333
§ 232 Absorbcija. Spontāna un stimulēta emisija 334
233.§ Optiskie kvantu ģeneratori (lāzeri) 335.§
30. nodaļa Kvantu statistikas elementi 338
§ 234. Kvantu statistika. fāzes telpa. Sadales funkcija 338
§ 235. Kvantu statistikas jēdziens Bose - Einšteins un Fermi - Diraks 339
236.§. Deģenerēta elektronu gāze metālos 340
237.§ Siltuma jaudas kvantu teorijas jēdziens. Phonons 341
§ 238. Metālu elektrovadītspējas kvantu teorijas secinājumi 342
§ 239. Supravadītspēja. Džozefsona efekta izpratne 343
31. nodaļa Cietvielu fizikas elementi 345
240.§ Cietvielu zonas teorijas jēdziens 345
§ 241. Metāli, dielektriķi un pusvadītāji saskaņā ar zonu teoriju 346
§ 242. Pusvadītāju iekšējā vadītspēja 347
243.§. Pusvadītāju piemaisījumu vadītspēja 350
244.§. Pusvadītāju fotovadītspēja 352
§ 245. Cietvielu luminiscence 353
§ 246. Divu metālu saskarsme pēc joslu teorijas 355
247.§ Termoelektriskās parādības un to pielietojums 356.§
§ 248. Rektifikācija pie metāla-pusvadītāja kontakta 358
§ 249. Elektronisko un caurumu pusvadītāju kontakts (p-n-savienojums) 360
250.§. Pusvadītāju diodes un triodes (tranzistori) 362. pants
7 KODOLĀRU UN ELEMENTĀRO DAĻIŅU FIZIKAS ELEMENTI 364
32. nodaļa Kodolfizikas elementi 364
§ 251. Atoma kodola izmērs, sastāvs un lādiņš. Masas un maksas numurs 364
252.§ Masu defekts un kodolsaistīšanas enerģija 365
§ 253. Kodola griešanās un tā magnētiskais moments 366
§ 254. Kodolspēki. Kodola modeļi 367
255.§ Radioaktīvais starojums un tā veidi 368
§ 256. Radioaktīvās sabrukšanas likums. Ieskaita noteikumi 369
§ 257. -sabrukšanas likumsakarības 370
§ 258 Sabrukšana. Neitrīno 372
259.§ Gamma starojums un tā īpašības 373
§ 260. -starojuma rezonanses absorbcija (Mēsbauera efekts *) 375
261.§ Radioaktīvā starojuma un daļiņu novērošanas un uzskaites metodes 376
262.§ Kodolreakcijas un to galvenie veidi 379
§ 263. Pozitrons. Sabrukšana. Elektroniskais rokturis 381
§ 264. Neitrona atklāšana. Kodolreakcijas neitronu iedarbībā 382
265.§. Kodola skaldīšanas reakcija 383
§ 266. Skaldīšanas ķēdes reakcija 385
267.§ Kodolenerģijas jēdziens 386
§ 268. Atomu kodolu saplūšanas reakcija. Kontrolējamo kodoltermisko reakciju problēma 388
33. nodaļa Daļiņu fizikas elementi 390
§ 269. Kosmiskais starojums 390
§ 270. Muoni un to īpašumi 391
271.§ Mezoni un to īpašumi 392.§
272.§ Elementārdaļiņu mijiedarbības veidi 393
273.§ Daļiņas un antidaļiņas 394.§
§ 274. Hiperoni. Elementārdaļiņu dīvainība un paritāte 396
§ 275. Elementārdaļiņu klasifikācija. Kvarki 397
SECINĀJUMS 400
PAMATLIKUMS UN FORMULA 402
INDEKSS 413.

T.I. Trofimova

LABI

FIZIKA

Septītais izdevums, stereotipisks

RIETEICAMSMIZGLĪTĪBAS MINISTRIJA

ROSIĀNSFEDERĀCIJAS KĀ MĀCĪBU LĪDZEKLIS

INŽENĒRIEM- TEHNISKĀS SPECIALITĀTES

AUGSTĀKĀS IZGLĪTĪBAS IESTĀDES

PABEIGT SKOLU

2003

Recenzents: A.M. vārdā nosauktās Fizikas katedras profesors. Maskavas Enerģētikas institūta ražotājs ( tehniskā universitāte) V. A. Kasjanovs

ISBN 5-06-003634-0

Federālā valsts vienotā uzņēmuma "Izdevniecības" Augstskola ", 2003

Šīs publikācijas oriģinālais makets ir izdevniecības Vysshaya Shkola īpašums, un tā pavairošana (reproducēšana) jebkādā veidā bez izdevēja piekrišanas ir aizliegta.

PRIEKŠVĀRDS

Mācību grāmata ir rakstīta saskaņā ar aktuālo augstskolu inženiertehnisko specialitāšu fizikas kursa programmu un paredzēta augstskolu tehnisko augstskolu studentiem pilna laika izglītībā ar ierobežotu stundu skaitu fizikā, ar iespēju par tā lietošanu vakarā un neklātienē mācīšanās.

Mācību grāmatas nelielais apjoms tiek panākts ar rūpīgu materiāla atlasi un kodolīgu izklāstu.

Grāmata sastāv no septiņām daļām. Pirmajā daļā sistemātiski izklāstīti klasiskās mehānikas fizikālie pamati, apskatīti arī speciālās (partikulārās) relativitātes teorijas elementi. Otrā daļa ir veltīta molekulārās fizikas un termodinamikas pamatiem. Trešā daļa attiecas uz elektrostatiku, līdzstrāvu un elektromagnētismu. Ceturtajā daļā, kas veltīta svārstību un viļņu teorijas izklāstam, paralēli aplūkotas mehāniskās un elektromagnētiskās svārstības, norādītas to līdzības un atšķirības, kā arī salīdzināti atbilstošo svārstību laikā notiekošie fizikālie procesi. Piektajā daļā aplūkoti ģeometriskās un elektroniskās optikas elementi, viļņu optika un starojuma kvantu daba. Sestā daļa ir veltīta atomu, molekulu un cietvielu kvantu fizikas elementiem. Septītajā daļā ir izklāstīti atoma kodola un elementārdaļiņu fizikas elementi.

Materiāla izklāsts tiek veikts bez apgrūtinošiem matemātiskiem aprēķiniem, pienācīga uzmanība pievērsta parādību fiziskajai būtībai un to raksturojošajiem jēdzieniem un likumiem, kā arī mūsdienu un klasiskās fizikas nepārtrauktībai. Visi biogrāfiskie dati ir sniegti saskaņā ar Ju. A. Hramova grāmatu "Fizika" (M .: Nauka, 1983).

Vektoru lielumu apzīmēšanai visos attēlos un tekstā lieto treknrakstu, izņemot lielumus, kas apzīmēti ar grieķu burtiem, kas tehnisku iemeslu dēļ tekstā ir rakstīti gaišajā drukā ar bultiņu.

Autors izsaka dziļu pateicību kolēģiem un lasītājiem, kuru laipnās piezīmes un ieteikumi sekmēja grāmatas pilnveidošanu. Īpaši pateicos profesoram V. A. Kasjanovam par mācību grāmatas apskatu un komentāriem.

IEVADS

FIZIKAS PRIEKŠMETS UN TĀ SAISTĪBA AR CITĀM ZINĀTŅĀM

Apkārtējā pasaule, viss, kas pastāv ap mums un ko mēs uztveram caur sajūtām, ir matērija.

Kustība ir matērijas un tās pastāvēšanas formas neatņemama īpašība. Kustība šī vārda plašā nozīmē ir visa veida izmaiņas matērijā - no vienkāršas pārvietošanas līdz vissarežģītākajiem domāšanas procesiem.

Dažādas matērijas kustības formas pēta dažādas zinātnes, tostarp fizika. Fizikas, tāpat kā jebkuras zinātnes priekšmets, var tikt atklāts tikai tad, ja tas ir detalizēti izklāstīts. Ir diezgan grūti sniegt stingru fizikas priekšmeta definīciju, jo robežas starp fiziku un vairākām radniecīgām disciplīnām ir patvaļīgas. Šajā attīstības stadijā nav iespējams saglabāt fizikas definīciju tikai kā dabas zinātni.

Akadēmiķis A.F.Ioffe (1880-1960; krievu fiziķis) fiziku definēja kā zinātni, kas pēta matērijas un lauka vispārīgās kustības īpašības un likumus. Tagad ir vispāratzīts, ka visas mijiedarbības tiek veiktas, izmantojot laukus, piemēram, gravitācijas, elektromagnētiskos, kodolspēku laukus. Lauks līdzās matērijai ir viena no māšu eksistences formām. Kursa gaitā tiks aplūkota nesaraujamā saikne starp lauku un matēriju, kā arī to īpašību atšķirība.

Fizika ir zinātne par vienkāršākajām un vienlaikus vispārīgākajām matērijas kustības formām un to savstarpējām pārvērtībām. Fizikas pētītās matērijas kustības formas (mehāniskās, termiskās u.c.) ir sastopamas visās augstākās un sarežģītākās matērijas kustības formās (ķīmiskajā, bioloģiskajā utt.). Tāpēc tie, būdami visvienkāršākie, vienlaikus ir visvispārīgākie matērijas kustības veidi. Augstākas un sarežģītākas matērijas kustības formas ir citu zinātņu (ķīmijas, bioloģijas uc) studiju priekšmets.

Fizika ir cieši saistīta ar dabaszinātnēm. Šī ciešā fizikas saikne ar citām dabaszinātņu nozarēm, kā atzīmēja akadēmiķis S. I. Vavilovs (1891-1955; krievu fiziķis un sabiedriskais darbinieks), noveda pie tā, ka fizika ir pāraugusi astronomijā, ģeoloģijā, ķīmijā, bioloģijā un citās ar visdziļāko. saknes. dabas zinātnes. Rezultātā izveidojās vairākas jaunas radniecīgas disciplīnas, piemēram, astrofizika, biofizika u.c.

Arī fizika ir cieši saistīta ar tehnoloģijām, un šai saiknei ir divvirzienu raksturs. Fizika izaugusi no tehnoloģiju vajadzībām (mehānikas attīstību sengrieķu vidū, piemēram, izraisīja tā laika būvniecības un militārā aprīkojuma prasības), savukārt tehnoloģijas nosaka fizikālās izpētes virzienu (par Piemēram, savulaik uzdevums radīt ekonomiskākos siltumdzinējus izraisīja vētrainu termodinamikas attīstību). No otras puses, ražošanas tehniskais līmenis ir atkarīgs no fizikas attīstības. Fizika ir pamats jaunu tehnoloģiju nozaru (elektrontehnikas, kodoltehnoloģijas u.c.) radīšanai.

Straujie fizikas attīstības tempi, pieaugošās saiknes ar tehnoloģijām norāda uz fizikas kursa nozīmīgo lomu tehnikumā: tas ir inženiera teorētiskās apmācības pamats, bez kura viņa sekmīga darbība nav iespējama.

EFIZISKO MĒRĪJUMU VIENĪBAS

Galvenā pētījumu metode fizikā ir pieredze- pamatojoties uz praksi, sensori empīriskām zināšanām par objektīvo realitāti, t.i., pētāmo parādību novērošana precīzi ņemtos apstākļos, kas ļauj uzraudzīt parādību gaitu un atkārtoti to reproducēt, kad šie apstākļi atkārtojas.

Eksperimentālo faktu skaidrošanai tiek izvirzītas hipotēzes.

Hipotēze ir zinātnisks pieņēmums, kas izvirzīts, lai izskaidrotu parādību un kas prasa pārbaudi ar pieredzi un teorētiskais pamatojums kļūt par uzticamu zinātnisku teoriju.

Eksperimentālo faktu, kā arī cilvēku darbības rezultātu vispārināšanas rezultātā fiziskie likumi- stabili atkārtoti objektīvi modeļi, kas pastāv dabā. Svarīgākie likumi nosaka attiecības starp fizikāliem lielumiem, kuriem ir nepieciešams šos lielumus izmērīt. Fiziskā lieluma mērīšana ir darbība, kas tiek veikta ar mērinstrumentu palīdzību, lai atrastu fiziskā lieluma vērtību pieņemtajās vienībās. Fizikālo lielumu vienības var izvēlēties patvaļīgi, taču tad rodas grūtības to salīdzināšanā. Tāpēc ir ieteicams ieviest mērvienību sistēmu, kas aptver visu fizisko lielumu vienības.

Lai izveidotu mērvienību sistēmu, mērvienības tiek patvaļīgi izvēlētas vairākiem neatkarīgiem fizikāliem lielumiem. Šīs vienības sauc pamata. Atlikušie daudzumi un to vienības ir atvasināti no likumiem, kas attiecas uz šiem daudzumiem un tiem vienības ar galvenajiem. Viņus sauc atvasinājumi.

Šobrīd zinātniskajā un mācību literatūrā obligāti jāizmanto Starptautiskā sistēma (SI), kuras pamatā ir septiņas pamatvienības - metrs, kilograms, sekunde, ampērs, kelvins, mols, kandela - un divas papildu - radiāni un steradiāni.

Mērītājs(m) ir gaismas vakuumā noietā ceļa garums 1/299792458 s. Kilograms(kg) - masa, kas vienāda ar kilograma starptautiskā prototipa masu (platīna-irīdija cilindrs, kas glabājas Starptautiskajā svaru un mēru birojā Sevrā, netālu no Parīzes).

Otrkārt(s) - laiks, kas vienāds ar 9 192631770 starojuma periodiem, kas atbilst pārejai starp diviem cēzija-133 atoma pamatstāvokļa hipersīkajiem līmeņiem.

Ampere(A) - nemainīgas strāvas stiprums, kas, ejot cauri diviem paralēliem bezgala garuma un nenozīmīga šķērsgriezuma taisnstūrveida vadītājiem, kas atrodas vakuumā 1 m attālumā viens no otra, rada spēku starp šiem vadītājiem, kas vienāds ar 2⋅10 -7 N uz katru metru garumu.

Kelvins(K) - 1/273,16 daļa no ūdens trīskāršā punkta termodinamiskās temperatūras.

kurmis(mol) - sistēmas vielas daudzums, kas satur tādu pašu daudzumu strukturālie elementi, cik atomu satur nuklīds 12 C ar masu 0,012 kg.

Kandela(cd) - gaismas intensitāte noteiktā virzienā avotam, kas izstaro monohromatisku starojumu ar frekvenci 540 "10 12 Hz, kura enerģijas intensitāte šajā virzienā ir 1/683 W / sr.

Radiāns(rad) - leņķis starp diviem apļa rādiusiem, starp kuriem loka garums ir vienāds ar rādiusu.

Steradiāns(cp) - cietais leņķis ar virsotni sfēras centrā, izgriežot laukumu no sfēras virsmas, vienāds ar laukumu kvadrāts, kura mala ir vienāda ar sfēras rādiusu.

Atvasināto vienību noteikšanai tiek izmantoti fiziskie likumi, kas savieno tās ar pamatvienībām. Piemēram, no formulas vienmērīgai taisnvirziena kustībai v=st (s- nobrauktais attālums, t- laiks) atvasinātā ātruma mērvienība ir 1 m/s.