Recenzent: profesor katedry fyziky pomenovaný po A. M. Fabrikantovi z Moskovského energetického inštitútu (Technická univerzita) V. A. Kasjanov

ISBN 5-06-003634-0  Štátny jednotný podnik "Vydavateľstvo" absolventská škola“, 2001

Pôvodná úprava tejto publikácie je majetkom vydavateľstva Vysshaya Shkola a jej rozmnožovanie (rozmnožovanie) akýmkoľvek spôsobom bez súhlasu vydavateľa je zakázané.

Predslov

Učebnica je napísaná v súlade s aktuálnym programom predmetu fyzika Pre strojárskych a technických odborov vyš vzdelávacie inštitúcie a je určená pre študentov vysokých škôl odborného vzdelávania dennej formy vzdelávania s obmedzeným počtom hodín fyziky s možnosťou využitia vo večerných a korešpondenčných kurzoch.

malý objem študijná príručka dosiahnuté starostlivým výberom a stručnou prezentáciou materiálu.

Kniha pozostáva zo siedmich častí. Prvá časť poskytuje systematickú prezentáciu fyzické základy klasickej mechaniky, ako aj prvky špeciálnej (súkromnej) teórie relativity. Druhá časť je o základoch molekulová fyzika a termodynamiky. V tretej časti elektrostatika, konštanta elektriny a elektromagnetizmu. V štvrtej časti, venovanej výkladu teórie kmitov a vôle, sa paralelne zvažujú mechanické a elektromagnetické kmity, sú naznačené ich podobnosti a rozdiely a porovnávajú sa fyzikálne procesy prebiehajúce pri príslušných kmitoch. Piata časť sa zaoberá prvkami geometrickej a elektronickej optiky, vlnovej optiky a kvantovej podstaty žiarenia. Šiesta časť je venovaná prvkom kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevné látky. Siedma časť načrtáva prvky fyziky atómového jadra a elementárnych častíc.

Prezentácia materiálu prebieha bez ťažkopádnych matematických výpočtov, náležitá pozornosť je venovaná fyzikálnej podstate javov a pojmom a zákonitostiam, ktoré ich opisujú, ako aj kontinuite moderných a klasickej fyziky. Všetky biografické údaje sú uvedené podľa knihy Yu.A. Khramova "Fyzika" (M.: Nauka, 1983).

Na označenie vektorových veličín na všetkých obrázkoch a v texte sa používa tučné písmo, okrem veličín označených gréckymi písmenami, ktoré sa z technických dôvodov píšu do textu svetlým písmom so šípkou.

Autor vyjadruje hlbokú vďaku kolegom a čitateľom, ktorých milé pripomienky a návrhy prispeli k skvalitneniu knihy. Za recenzovanie učebnice a za jeho pripomienky som obzvlášť vďačný profesorovi V. A. Kasjanovovi.

Úvod

Predmet fyziky a jeho vzťah k iným vedám

Svet okolo vás, všetko, čo okolo vás existuje a čo objavujeme prostredníctvom vnemov, je hmota.

Pohyb je integrálnou vlastnosťou hmoty a formy jej existencie. Pohyb v širšom zmysle slova sú všetky druhy zmien hmoty – od jednoduchého premiestnenia až po najzložitejšie procesy myslenia.

Študujú sa rôzne formy pohybu hmoty rôzne vedy vrátane fyziky. Predmet fyziky, ako vlastne každá veda, môže byť odhalený iba vtedy, keď je podrobne podaný. Je dosť ťažké presne definovať predmet fyziky, pretože hranice medzi fyzikou a množstvom príbuzných disciplín sú ľubovoľné. V tomto štádiu vývoja nie je možné zachovať definíciu fyziky len ako vedy o prírode.

Akademik A.F. Ioffe (1880-1960; ruský fyzik)* definoval fyziku ako vedu, ktorá študuje všeobecné vlastnosti a zákony pohybu hmoty a poľa. V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že všetky interakcie sa uskutočňujú prostredníctvom polí, ako sú gravitačné, elektromagnetické polia jadrové sily. Pole je spolu s hmotou jednou z foriem existencie hmoty. Nerozlučné spojenie medzi poľom a hmotou, ako aj rozdiel v ich vlastnostiach, sa bude brať do úvahy v priebehu kurzu.

*Všetky údaje sú uvedené podľa životopisnej príručky Yu.A. Khramova „Fyzika“ (M.: Nauka, 1983).

Fyzika je veda o najjednoduchších a zároveň najvšeobecnejších formách pohybu hmoty a ich vzájomných premien. Fyzikou skúmané formy pohybu hmoty (mechanické, tepelné atď.) sú prítomné vo všetkých vyšších a zložitejších formách pohybu hmoty (chemických, biologických atď.). Preto, keďže sú najjednoduchšie, sú zároveň najvšeobecnejšími formami pohybu hmoty. Vyššie a zložitejšie formy pohybu hmoty sú predmetom štúdia iných vied (chémie, biológie a pod.).

Fyzika úzko súvisí s prírodnými vedami. Toto úzke prepojenie fyziky s inými odvetviami prírodných vied, ako poznamenal akademik S. I. Vavilov (1891-1955; ruský fyzik a verejný činiteľ), viedlo k tomu, že fyzika prerástla do astronómie, geológie, chémie, biológie a iných prírodných vied s najhlbšími koreňmi. V dôsledku toho sa vytvorilo množstvo nových príbuzných disciplín ako astrofyzika, biofyzika atď.

S technikou je úzko spätá aj fyzika a toto spojenie má obojsmerný charakter. Fyzika vyrástla z potrieb techniky (rozvoj mechaniky u starých Grékov napr. spôsobili nároky stavebných resp. vojenskej techniky v tom čase) a technológia zase určuje smer fyzikálneho výskumu (napríklad úloha vytvoriť čo najúspornejšie tepelné stroje spôsobila prudký rozvoj termodynamiky). Na druhej strane technická úroveň výroby závisí od vývoja fyziky. Fyzika je základom pre vytváranie nových odvetví techniky (elektronická technika, jadrová technika a pod.).

Rýchle tempo rozvoja fyziky, jej rastúce väzby s technológiou naznačujú významnú úlohu fyzikálneho kurzu na technickej vysokej škole: to je základný základ pre teoretickú prípravu inžiniera, bez ktorého nie je možné úspešne vykonávať jeho činnosť.

Jednotky fyzikálnych veličín

Hlavnou metódou výskumu vo fyzike je skúsenosť - založená na praxi, zmyslovo-empirické poznanie objektívnej reality, t.j. pozorovanie skúmaných javov za presne zohľadnených podmienok, ktoré umožňujú sledovať priebeh javov a pri opakovaní týchto podmienok ho opakovane reprodukovať.

Na vysvetlenie experimentálnych faktov sú predložené hypotézy. Hypotéza- ide o vedecký predpoklad predložený na vysvetlenie javu, ktorý si vyžaduje experimentálne overenie a teoretické zdôvodnenie, aby sa stal spoľahlivou vedeckou teóriou.

V dôsledku zovšeobecňovania experimentálnych faktov, ako aj výsledkov činnosti ľudí, fyzikálne zákony - stabilne sa opakujúce objektívne vzorce, ktoré existujú v prírode. Najdôležitejšie zákony stanovujú vzťah medzi fyzikálnymi veličinami, pre ktoré je potrebné tieto veličiny merať. Meranie fyzikálnej veličiny je činnosť vykonávaná pomocou meracích prístrojov na zistenie hodnoty fyzikálnej veličiny v akceptovaných jednotkách. Jednotky fyzikálnych veličín môžu byť zvolené ľubovoľne, ale potom budú ťažkosti pri ich porovnávaní. Preto je vhodné zaviesť systém jednotiek pokrývajúci jednotky všetkých fyzikálnych veličín.

Na zostavenie systému jednotiek sú jednotky ľubovoľne zvolené pre niekoľko nezávislých fyzikálnych veličín. Tieto jednotky sú tzv základné. Zvyšné veličiny a ich jednotky sú odvodené od zákonov spájajúcich tieto veličiny a ich jednotky s hlavnými. Volajú sa deriváty.

V súčasnosti je vo vedeckej a náučnej literatúre povinný medzinárodný systém (SI), ktorý je založený na siedmich základných jednotkách - meter, kilogram, sekunda, ampér, kelvin, mol, kandela - a dvoch ďalších - radiáne a steradiáne.

Meter(m) je dĺžka dráhy, ktorú prejde svetlo vo vákuu za 1/299792458 s.

Kilogram(kg) - hmotnosť rovnajúca sa hmotnosti medzinárodného prototypu kilogramu (platinovo-irídiový valec uchovávaný v Medzinárodnom úrade pre váhy a miery v Sevres neďaleko Paríža).

Po druhé(s) - čas rovnajúci sa 9192631770 periódam žiarenia zodpovedajúci prechodu medzi dvoma hyperjemnými úrovňami základného stavu atómu cézia-133.

Ampere(A) - sila nemenného prúdu, ktorý pri prechode cez dva rovnobežné priamočiare vodiče nekonečnej dĺžky a zanedbateľného prierezu, umiestnené vo vákuu vo vzdialenosti 1 m od seba, vytvorí medzi týmito vodičmi silu rovnajúcu sa 2 × 10 - 7 N na každý meter dĺžky.

Kelvin(K) - 1/273,16 dielu termodynamickej teploty trojného bodu vody.

Krtko(mol) - látkové množstvo systému obsahujúceho toľko štruktúrnych prvkov, koľko je atómov v nuklide 12 C s hmotnosťou 0,012 kg.

Candela(cd) - intenzita svetla v daný smer zdroj, ktorý vyžaruje monochromatické žiarenie s frekvenciou 54010 12 Hz, ktorého energetická náročnosť v tomto smere je 1/683 W/sr.

Radian(rad) - uhol medzi dvoma polomermi kruhu, pričom dĺžka oblúka medzi ktorými sa rovná polomeru.

Steradián(cp) - pevný uhol s vrcholom v strede gule, ktorý vyrezáva na povrchu gule plochu rovnajúcu sa ploche štvorca so stranou rovnou polomeru gule.

Na stanovenie odvodených jednotiek sa používajú fyzikálne zákony, ktoré ich spájajú so základnými jednotkami. Napríklad zo vzorca pre rovnomerný priamočiary pohyb v= s/ t (s – prejdená vzdialenosť, t - čas) odvodená jednotka rýchlosti je 1 m/s.

1 FYZIKÁLNE ZÁKLADY MECHANIKY

Kapitola 1 Prvky kinematiky

§ 1. Modely v mechanike. Referenčný systém. Trajektória, dĺžka dráhy, vektor posunutia

Mechanika- časť fyziky, ktorá študuje zákonitosti mechanického pohybu a príčiny, ktoré tento pohyb spôsobujú alebo menia. mechanický pohyb- ide o zmenu v priebehu času vo vzájomnej polohe telies alebo ich častí.

Rozvoj mechaniky ako vedy sa začína v 3. storočí. BC e., keď staroveký grécky vedec Archimedes (287-212 pred Kr.) sformuloval zákon rovnováhy páky a zákony rovnováhy plávajúcich telies. Základné zákony mechaniky stanovil taliansky fyzik a astronóm G. Galileo (1564-1642) a napokon ich sformuloval anglický vedec I. Newton (1643-1727).

Galileo-Newtonova mechanika je tzv klasickej mechaniky.Študuje zákonitosti pohybu makroskopických telies, ktorých rýchlosti sú malé v porovnaní s rýchlosťou svetla c vo vákuu. Študujú sa zákony pohybu makroskopických telies s rýchlosťami porovnateľnými s rýchlosťou c relativistická mechanika, založené na špeciálna teória relativity, sformuloval A. Einstein (1879-1955). Na popis pohybu mikroskopických telies (jednotlivých atómov a elementárnych častíc) sú zákony klasickej mechaniky nepoužiteľné - nahrádzajú ich zákony mechanika veľrýb.

V prvej časti nášho kurzu budeme študovať Galileo-Newtonovu mechaniku, t.j. uvažujme pohyb makroskopických telies s rýchlosťami oveľa nižšími ako je rýchlosť c. V klasickej mechanike je všeobecne akceptovaný koncept priestoru a času, ktorý rozvinul I. Newton a dominuje v prírodných vedách v priebehu 17. – 19. storočia. Mechanika Galileo-Newtona považuje priestor a čas za objektívne formy existencie hmoty, avšak oddelene od seba a od pohybu hmotných telies, čo zodpovedalo úrovni vtedajšieho poznania.

Mechanika je rozdelená do troch sekcií: I) kinematika; 2) dynamika; 3) statické.

Kinematika študuje pohyb telies bez zohľadnenia príčin, ktoré tento pohyb určujú.

Dynamikaštuduje zákony pohybu telies a príčiny, ktoré tento pohyb spôsobujú alebo menia.

Statikaštuduje zákony rovnováhy sústavy telies. Ak sú známe zákony pohybu telies, potom sa z nich dajú stanoviť aj zákony rovnováhy. Preto fyzika neuvažuje zákony statiky oddelene od zákonov dynamiky.

Mechanika na opis pohybu telies, v závislosti od podmienok konkrétnych úloh, používa rôzne fyzické modely. Najjednoduchší model je hmotný bod- teleso s hmotou, ktorej rozmery v tomto probléme možno zanedbať. Pojem hmotný bod je abstraktný, no jeho zavedenie uľahčuje riešenie praktických problémov. Napríklad pri štúdiu pohybu planét na obežných dráhach okolo Slnka ich možno považovať za hmotné body.

Ľubovoľné makroskopické teleso alebo systém telies možno mentálne rozdeliť na malé interagujúce časti, z ktorých každá sa považuje za hmotný bod. Potom sa štúdium pohybu ľubovoľnej sústavy telies zredukuje na štúdium sústavy hmotných bodov. V mechanike sa najprv skúma pohyb jedného hmotného bodu a potom sa pokračuje v štúdiu pohybu sústavy hmotných bodov.

Vplyvom telies na seba sa telesá môžu deformovať, t.j. meniť svoj tvar a veľkosť. Preto sa v mechanike zavádza ďalší model - absolútne tuhé telo. Absolútne tuhé teleso je teleso, ktoré sa za žiadnych okolností nemôže deformovať a za každých podmienok zostáva vzdialenosť medzi dvoma bodmi (presnejšie medzi dvoma časticami) tohto telesa konštantná.

Akýkoľvek pohyb tuhého telesa môže byť reprezentovaný ako kombinácia translačných a rotačných pohybov. Translačný pohyb je pohyb, pri ktorom akákoľvek priamka pevne spojená s pohybujúcim sa telesom zostáva rovnobežná so svojou pôvodnou polohou. Rotačný pohyb je pohyb, pri ktorom sa všetky body telesa pohybujú po kružniciach, ktorých stredy ležia na rovnakej priamke, ktorá sa nazýva os otáčania.

Pohyb telies prebieha v priestore a čase. Preto, aby sme mohli opísať pohyb hmotného bodu, je potrebné vedieť, na ktorých miestach v priestore sa tento bod nachádzal a v akých časových okamihoch prechádzal tou či onou polohou.

Poloha hmotného bodu je určená vo vzťahu k nejakému inému, ľubovoľne zvolenému telesu, nazývanému referenčné teleso. Je s ním spojený referenčný systém - súbor súradnicových systémov a hodín spojených s referenčným telesom. V najčastejšie používanom karteziánskom súradnicovom systéme poloha bodu A v danom čase vzhľadom na tento systém je charakterizovaný tromi súradnicami X, r A z alebo polomerový vektor rčerpané z počiatku súradnicového systému do daný bod(obr. 1).

Keď sa hmotný bod pohybuje, jeho súradnice sa časom menia. Vo všeobecnom prípade je jeho pohyb určený skalárnymi rovnicami

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

ekvivalentná vektorovej rovnici

r = r(t). (1.2)

Nazývajú sa rovnice (1.1) a podľa toho aj (1.2). kinematické rovnice pohyby hmotný bod.

Počet nezávislých súradníc, ktoré úplne určujú polohu bodu v priestore, sa nazýva počet stupňov voľnosti. Ak sa hmotný bod voľne pohybuje v priestore, potom, ako už bolo spomenuté, má tri stupne voľnosti (súradnice x, y A z), ak sa pohybuje po nejakej ploche, tak o dva stupne voľnosti, ak po nejakej priamke, tak o jeden stupeň voľnosti.

Nepočítajúc t v rovniciach (1.1) a (1.2) dostaneme rovnicu pre trajektóriu hmotného bodu. Trajektória pohyb hmotného bodu - priamka opísaná týmto bodom v priestore. V závislosti od tvaru trajektórie môže byť pohyb priamočiary alebo krivočiary.

Uvažujme pohyb hmotného bodu po ľubovoľnej trajektórii (obr. 2). Začnime počítať čas od okamihu, keď bol bod v pozícii A. Dĺžka úseku trajektórie AB, prešiel hmotným bodom od okamihu začiatku času, sa nazýva dlžka cesty s a je skalárna funkciačas:  s = s(t) .Vektor r = r -r 0 , ťahaný z počiatočnej polohy pohybujúceho sa bodu do jeho polohy v danom čase (prírastok vektora polomeru bodu za uvažovaný časový interval), sa nazýva sťahovanie.

Pri priamočiarom pohybe sa vektor posunutia zhoduje s príslušným úsekom trajektórie a modulom posunutia | r| rovná prejdenej vzdialenosti  s.

§ 2. Rýchlosť

Na charakterizáciu pohybu hmotného bodu sa zavádza vektorová veličina - rýchlosť, ktorá je definovaná ako rýchlosť pohyb, ako aj smer v tomto časovom bode.

Nechajte hmotný bod pohybovať sa po nejakej krivočiarej trajektórii tak, aby v okamihu času t zodpovedá polomerovému vektoru r 0 (obr. 3). Na krátku dobu  t bod prejde cez cestu  s a dostane elementárny (nekonečne malý) posun r.

Vektor priemernej rýchlosti je pomer prírastku r polomeru-vektora bodu k časovému intervalu  t:

(2.1)

Smer vektora priemernej rýchlosti sa zhoduje so smerom r. S neobmedzeným poklesom  t priemerná rýchlosť má tendenciu k limitnej hodnote, ktorá je tzv okamžitá rýchlosť v:

Okamžitá rýchlosť v je teda vektorová veličina rovnajúca sa prvej derivácii vektora polomeru pohybujúceho sa bodu vzhľadom na čas. Keďže sečna sa zhoduje s dotyčnicou v limite, vektor rýchlosti v smeruje tangenciálne k trajektórii v smere pohybu (obr. 3). Keď  klesá t cesta  s bude čoraz viac približovať |r|, takže modul okamžitá rýchlosť

Modul okamžitej rýchlosti sa teda rovná prvej derivácii dráhy vzhľadom na čas:

(2.2)

O nerovnomerný pohyb - okamžitý rýchlostný modul sa v čase mení. V tomto prípade použite skalárnu hodnotu  v - priemerná rýchlosť nerovnomerný pohyb:

Z obr. 3 vyplýva, že  v> |v|, pretože  s> |r|, a to len v prípade priamočiareho pohybu

Ak výraz d s = v d t (pozri vzorec (2.2)) integrovať v priebehu času v rozsahu t predtým t + t, potom zistíme dĺžku cesty, ktorú prejde časový bod  t:

(2.3)

Kedy rovnomerný pohybčíselná hodnota okamžitej rýchlosti je konštantná; potom výraz (2.3) nadobúda tvar

Dĺžka cesty, ktorú prejde bod v časovom intervale od t 1 až t 2 je daný integrálom

§ 3. Zrýchlenie a jeho zložky

V prípade nerovnomerného pohybu je dôležité vedieť, ako rýchlo sa rýchlosť mení v čase. Fyzikálna veličina charakterizujúca rýchlosť zmeny rýchlosti v absolútnej hodnote a smere je zrýchlenie.

Zvážte plochý pohyb, tie. pohyb, pri ktorom všetky časti trajektórie bodu ležia v rovnakej rovine. Nech vektor v definuje rýchlosť bodu A v tom čase t. Počas doby  t pohyblivý bod presunutý do polohy IN a získali rýchlosť odlišnú od v modulom aj smerom a rovnú v 1 = v + v. Presuňte vektor v 1 do bodu A a nájdite v (obr. 4).

Priemerné zrýchlenie nerovnomerný pohyb v intervale od t predtým t + t nazývaná vektorová veličina rovnajúca sa pomeru zmeny rýchlosti v k časovému intervalu  t

Okamžité zrýchlenie a (zrýchlenie) hmotného bodu v čase t bude existovať limit priemerného zrýchlenia:

Zrýchlenie a je teda vektorová veličina rovnajúca sa prvej derivácii rýchlosti vzhľadom na čas.

Vektor v rozložíme na dve zložky. Z tohto dôvodu A(obr. 4) v smere rýchlosti v vynesieme vektor
, modulo sa rovná v 1 . Je zrejmé, že vektor
, rovný
, určuje zmenu rýchlosti v čase  t modulo:
. Druhá zložka
vektor v charakterizuje zmenu rýchlosti v čase  t smerom k.

Tangenciálna zložka zrýchlenia

rovná prvej časovej derivácii modulu rýchlosti, čím sa určuje rýchlosť zmeny modulu rýchlosti.

Nájdite druhú zložku zrýchlenia. Povedzme pointu IN dosť blízko k veci A, takže  s možno považovať za oblúk kružnice s polomerom r, ktorý sa príliš nelíši od tetivy AB. Potom z podobnosti trojuholníkov AOB A EAD nasleduje  v n /AB = v 1 /r, ale od r AB = vt, To

V limite pri
dostaneme
.

Vzhľadom k tomu, uhol EAD má tendenciu k nule a keďže trojuholník EAD rovnoramenný, potom uhol ADE medzi v a v n býva rovná. Preto pre vektory v n a v sú navzájom kolmé. Daň, pretože vektor rýchlosti smeruje tangenciálne k trajektórii, potom vektor v n, kolmý na vektor rýchlosti, smeruje do stredu jeho zakrivenia. Druhá zložka zrýchlenia, rovná

volal normálna zložka zrýchlenia a smeruje pozdĺž normály k trajektórii do stredu jej zakrivenia (preto sa nazýva aj dostredivé zrýchlenie).

Plné zrýchlenie teleso je geometrický súčet tangenciálnej a normálovej zložky (obr. 5):

takže, tangenciálny akceleračná zložka charakterizuje rýchlosť zmeny rýchlosti modulo(nasmerované tangenciálne k trajektórii), a normálne akceleračný komponent - rýchlosť zmeny smeru rýchlosti(nasmerované k stredu zakrivenia trajektórie).

V závislosti od tangenciálnej a normálnej zložky zrýchlenia možno pohyb klasifikovať takto:

1)
, A n = 0 - priamočiary rovnomerný pohyb;

2)
, A n = 0 - priamočiary rovnomerný pohyb. Pri tomto type pohybu

Ak počiatočný momentčas t 1 = 0 a počiatočná rýchlosť v = v T.I. Dobre fyzika: [učebnica pre strojárstvo a technické...

Smernica č.1 pre študentov 1. ročníka Lekársko-biologickej fakulty, semester č.1

Dokument

... (2,1m; l=10m; 1,3s) Literatúra: Trofimovej T.I. Dobre fyzika: Proc. príspevok pre SŠ.-18 ... rýchlosť. (0,43) Literatúra: Trofimovej T.I. Dobre fyzika: Proc. príspevok pre stredné školy.- ... pri dopade. () Literatúra: Trofimovej T.I. Dobre fyzika: Proc. príspevok na vysoké školy.- ...

11. vydanie, ster. - M.: 2006.- 560 s.

Učebnica (9. vydanie, prepracovaná a rozšírená, 2004) pozostáva zo siedmich častí, ktoré načrtávajú fyzikálne základy mechaniky, molekulovej fyziky a termodynamiky, elektriny a magnetizmu, optiky, kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevných látok, fyziky atómové jadro a elementárne častice. Otázka kombinácie mechanických a elektromagnetických kmitov bola racionálne vyriešená. Vzniká logická kontinuita a prepojenie medzi klasickou a modernou fyzikou. Dané Kontrolné otázky a úlohy na samostatné riešenie.

Pre študentov inžinierskych a technických odborov vysokých škôl.

Formát: pdf/zip (11- ed., 2006, 560s.)

Veľkosť: 6 MB

Stiahnuť ▼:

RGhost

1. Fyzikálne základy mechaniky.
Kapitola 1. Prvky kinematiky

§ 1. Modely v mechanike. Referenčný systém. Trajektória, dĺžka dráhy, vektor posunutia

§ 2. Rýchlosť

§ 3. Zrýchlenie a jeho zložky

§ 4. Uhlová rýchlosť a uhlové zrýchlenie

Úlohy

Kapitola 2. Dynamika hmotného bodu a translačný pohyb tuhého telesa Sila

§ 6. Druhý Newtonov zákon

§ 7. Tretí Newtonov zákon

§ 8. Trecie sily

§ 9. Zákon zachovania hybnosti. Ťažisko

§ 10. Pohybová rovnica telesa s premenlivou hmotnosťou

Úlohy

Kapitola 3. Práca a energia

§ 11. Energia, práca, sila

§ 12. Kinetické a potenciálne energie

§ 13. Zákon zachovania energie

§ 14. Grafické znázornenie energie

§ 15. Náraz absolútne elastických a nepružných telies

Úlohy

Kapitola 4

§ 16. Moment zotrvačnosti

§ 17. Kinetická energia otáčania

§ 18. Moment sily. Rovnica dynamiky rotačného pohybu tuhého telesa.

§ 19 Moment hybnosti a zákon jeho zachovania
§ 20. Voľné nápravy. Gyroskop
§ 21. Deformácie tuhého telesa
Úlohy

Kapitola 5 Prvky teórie poľa
§ 22. Keplerove zákony. Zákon gravitácie
§ 23. Gravitácia a hmotnosť. Beztiaže.. 48 y 24. Gravitačné pole a jeho sila
§ 25. Práca v gravitačnom poli. Potenciál gravitačného poľa
§ 26. Kozmické rýchlosti

§ 27. Neinerciálne vzťažné sústavy. Zotrvačné sily
Úlohy

Kapitola 6
§ 28. Tlak v kvapaline a plyne
§ 29. Rovnica kontinuity
§ 30. Bernoullova rovnica a dôsledky z nej
§ 31. Viskozita (vnútorné trenie). Laminárne a turbulentné režimy prúdenia tekutín
§ 32. Metódy stanovenia viskozity
§ 33. Pohyb telies v kvapalinách a plynoch

Úlohy
Kapitola 7
§ 35. Postuláty špeciálnej (súkromnej) teórie relativity
§ 36. Lorentzove premeny
§ 37. Dôsledky Lorentzových premien
§ 38. Interval medzi udalosťami
§ 39. Základný zákon relativistickej dynamiky hmotného bodu
§ 40. Zákon o vzťahu hmoty a energie
Úlohy

2. Základy molekulovej fyziky a termodynamiky
Kapitola 8 ideálne plyny
§ 41. Metódy výskumu. Zažité zákony ideálneho plynu
§ 42. Rovnica Clapeyron - Mendelejev
§ 43. Základná rovnica molekulovo-kinetickej teórie ideálnych plynov
§ 44. Maxwellov zákon o rozdelení molekúl ideálneho plynu podľa rýchlostí a energií tepelného pohybu
§ 45. Barometrický vzorec. Boltzmannovo rozdelenie
§ 46. Priemerný počet zrážok a stredná voľná dráha molekúl
§ 47. Experimentálne zdôvodnenie molekulárno-kinetickej teórie
§ 48. Transportné javy v termodynamicky nerovnovážnych sústavách
§ 49. Vákuum a spôsoby jeho získavania. Vlastnosti ultrariedených plynov
Úlohy

Kapitola 9. Základy termodynamiky.
§ 50. Počet stupňov voľnosti molekuly. Zákon rovnomerného rozloženia energie v stupňoch voľnosti molekúl
§ 51. Prvý zákon termodynamiky
§ 52. Práca plynu so zmenou jeho objemu
§ 53. Tepelná kapacita
§ 54. Aplikácia prvého zákona termodynamiky na izoprocesy
§ 55. Adiabatický proces. Polytropný proces
§ 57. Entropia, jej štatistická interpretácia a súvislosť s termodynamickou pravdepodobnosťou
§ 58. Druhý termodynamický zákon
§ 59. Tepelné motory a chladničky Carnotov cyklus a jeho účinnosť pre ideálny plyn
Úlohy
Kapitola 10
§ 61. Van der Waalsova rovnica
§ 62. Van der Waalsove izotermy a ich analýza
§ 63. Vnútorná energia skutočný plyn
§ 64. Joule-Thomsonov efekt
§ 65. Skvapalňovanie plynov
§ 66. Vlastnosti kvapalín. Povrchové napätie
§ 67. Vlhčenie
§ 68. Tlak pod zakriveným povrchom kvapaliny
§ 69. Vlásočnicové javy
§ 70. Pevné telesá. Mono- a polykryštály
§ 71. Druhy kryštalických pevných látok
§ 72. Chyby kryštálov
§ 75. Fázové prechody prvého a druhého druhu
§ 76. Stavový diagram. trojitý bod
Úlohy

3. Elektrina a magnetizmus
Kapitola 11
§ 77. Zákon zachovania elektrického náboja
§ 78. Coulombov zákon
§ 79. Elektrostatické pole. Intenzita elektrostatického poľa
§ 80. Princíp superpozície elektrostatických polí. dipólové pole
§ 81. Gaussova veta pre elektrostatické pole vo vákuu
§ 82. Aplikácia Gaussovej vety na výpočet niektorých elektrostatických polí vo vákuu
§ 83. Obeh vektora intenzity elektrostatického poľa
§ 84. Potenciál elektrostatického poľa
§ 85. Napätie ako potenciálny gradient. Ekvipotenciálne plochy
§ 86. Výpočet rozdielu potenciálov od intenzity poľa
§ 87. Druhy dielektrík. Polarizácia dielektrika
§ 88. Polarizácia. Sila poľa v dielektriku
§ 89. Elektrické miešanie. Gaussova veta pre elektrostatické pole v dielektriku
§ 90. Podmienky na rozhraní medzi dvoma dielektrickými médiami
§ 91. Feroelektrika
§ 92. Vodiče v elektrostatickom poli
§ 93. Elektrická kapacita osamelého vodiča
§ 94. Kondenzátory
§ 95. Energia sústavy nábojov, osamoteného vodiča a kondenzátora. Energia elektrostatického poľa
Úlohy
Kapitola 12
§ 96. Elektrický prúd, sila a prúdová hustota
§ 97. Vonkajšie sily. Elektromotorická sila a napätie
§ 98. Ohmov zákon. Odpor vodiča

§ 99. Práca a moc. Joule-Lenzov zákon
§ 100. Ohmov zákon pre nehomogénny úsek reťaze
§ 101. Kirchhoffove pravidlá pre rozvetvené okruhy
Úlohy
Kapitola 13
§ 104. Pracovná funkcia elektrónov z kovu
§ 105. Emisné javy a ich aplikácia
§ 106. Ionizácia plynov. Nesamostatný výboj plynu
§ 107. Samostatný výboj plynu a jeho druhy
§ 108. Plazma a jej vlastnosti
Úlohy

Kapitola 14
§ 109. Magnetické pole a jeho charakteristika
§ 110. Zákon Biot - Savart - Laplace a jeho aplikácia na výpočet magnetického poľa
§ 111. Amperov zákon. Interakcia paralelných prúdov
§ 112. Magnetická konštanta. Jednotky magnetickej indukcie a sily magnetického poľa
§ 113. Magnetické pole pohybujúceho sa náboja
§ 114. Pôsobenie magnetického poľa na pohybujúci sa náboj
§ 115. Pohyb nabitých častíc v magnetickom poli
§ 117. Hallov efekt
§ 118. Obeh vektora B magnetického poľa vo vákuu
§ 119. Magnetické polia solenoidu a toroidu
§ 121. Práce na pohybe vodiča a obvodu s prúdom v magnetickom poli
Úlohy

Kapitola 15
§ 122. Fenomén elektromagnetickej indukcie (Faradayove experimenty
§ 123. Faradayov zákon a jeho odvodenie zo zákona zachovania energie
§ 125 Vírivé prúdy (Foucaultove prúdy
§ 126. Indukčnosť obvodu. samoindukcia
§ 127. Prúdy pri otváraní a zatváraní okruhu
§ 128. Vzájomná indukcia
§ 129. Transformátory
§130. Energia magnetického poľa
chaty
Kapitola 16 Magnetické vlastnosti látok
§ 131. Magnetické momenty elektrónov a atómov
§ 132. DNA- a paramagnetizmus
§ 133. Magnetizácia. Magnetické pole v hmote
§ 134. Podmienky na rozhraní medzi dvoma magnetmi
§ 135. Feromagnetika a ich vlastnosti

§ 136. Povaha feromagnetizmu
Úlohy
Kapitola 17
§ 137. Vírivé elektrické pole
§ 138. Výtlačný prúd
§ 139. Maxwellove rovnice pre elektromagnetické pole

4. Kmity a vlny.
Kapitola 18
§ 140. Harmonické kmity a ich charakteristika
§ 141. Mechanické harmonické vibrácie
§ 142. Harmonický oscilátor. Jarné, fyzické a matematických kyvadiel
§ 144. Dodatok harmonické vibrácie rovnaký smer a rovnaká frekvencia. bije
§ 145. Sčítanie vzájomne kolmých kmitov
§ 146. Diferenciálnej rovnice voľné tlmené kmity (mechanické a elektromagnetické) a ich riešenie. Vlastné oscilácie
§ 147. Diferenciálna rovnica vynútených kmitov (mechanických a elektromagnetických) a jej riešenie
§ 148. Amplitúda a fáza vynútených kmitov (mechanických a elektromagnetických). Rezonancia
§ 149. Striedavý prúd
§ 150. Stresová rezonancia
§ 151. Rezonancia prúdov
§ 152. Výkon uvoľnený v obvode striedavého prúdu
Úlohy

Kapitola 19
§ 153. Vlnové procesy. Pozdĺžne a priečne vlny
§ 154. Rovnica postupujúcej vlny. fázová rýchlosť. vlnová rovnica

§ 155. Zásada superpozície. skupinová rýchlosť
§ 156. Rušenie vĺn
§ 157. stojaté vlny
§ 158. Zvukové vlny
§ 159. Dopplerov jav v akustike
§ 160. Ultrazvuk a jeho aplikácia

Úlohy

Kapitola 20
§ 161. Pokusná výroba elektromagnetických vĺn
§ 162. Diferenciálna rovnica elektromagnetickej vlny

§ 163. Energia elektromagnetických vĺn. Impulz elektromagnetického poľa

§ 164. Žiarenie dipólu. Aplikácia elektromagnetických vĺn
Úlohy

5. Optika. Kvantová povaha žiarenia.

Kapitola 21. Prvky geometrickej a elektronickej optiky.
§ 165. Základné zákony optiky. totálny odraz
§ 166. Tenké šošovky. Obraz objektov pomocou šošoviek
§ 167. Odchýlky (chyby) optické systémy
§ 168. Základné fotometrické veličiny a ich jednotky
Úlohy
Kapitola 22
§ 170. Rozvíjanie predstáv o povahe svetla
§ 171. Súdržnosť a monochromatickosť svetelných vĺn
§ 172. Rušenie svetla
§ 173. Metódy pozorovania interferencií svetla
§ 174. Rušenie svetla v tenkých vrstvách
§ 175. Aplikácia rušenia svetla
Kapitola 23
§ 177. Metóda Fresnelových zón. Priamočiare šírenie svetla
§ 178. Fresnelova difrakcia okrúhlym otvorom a kotúčom
§ 179. Fraunhoferova difrakcia jednou štrbinou
§ 180. Fraunhoferova difrakcia na difrakčnej mriežke
§ 181. Priestorová mriežka. Rozptyl svetla
§ 182. Difrakcia na priestorovej mriežke. Wolfeho-Bragsov vzorec
§ 183. Rozlíšenie optických prístrojov
§ 184. Pojem holografia
Úlohy

Kapitola 24. Interakcia elektromagnetických vĺn s hmotou.
§ 185. Rozptyľovanie svetla
§ 186. Elektronická teória rozptyl svetla
§ 188. Dopplerov jav
§ 189. Vavilovovo-Čerenkovovo žiarenie

Úlohy
Kapitola 25
§ 190. Prirodzené a polarizované svetlo
§ 191. Polarizácia svetla pri odraze a lomu na hranici dvoch dielektrík
§ 192. Dvojitý lom
§ 193. Polarizačné hranoly a polaroidy
Sekcia 194 Analýza polarizované svetlo

§ 195. Umelá optická anizotropia
§ 196. Otočenie roviny polarizácie

Úlohy

Kapitola 26. Kvantová povaha žiarenia.
§ 197. Tepelné žiarenie a jeho charakteristika.

§ 198. Kirchhoffov zákon
§ 199. Stefan-Boltzmannove zákony a viedenské posuny

§ 200. Vzorce Rayleigh-Jeansovej a Plancka.
§ 201. Optická pyrometria. Tepelné zdroje svetla
§ 203. Einsteinova rovnica pre vonkajší fotoelektrický jav. Experimentálne potvrdenie kvantových vlastností svetla
§ 204. Aplikácia fotoelektrického javu
§ 205. Hmotnosť a hybnosť fotónu. ľahký tlak
§ 206. Comptonov efekt a jeho elementárna teória
§ 207. Jednota korpuskulárnych a vlnových vlastností elektromagnetického žiarenia
Úlohy

6. Prvky kvantovej fyziky

Kapitola 27. Bohrova teória atómu vodíka.

§ 208. Modely atómu od Thomsona a Rutherforda
§ 209. Čiarové spektrum atómu vodíka
§ 210. Bohrove postuláty
§ 211. Frankove pokusy v Hertz
§ 212. Spektrum atómu vodíka podľa Bohra

Úlohy

Kapitola 28
§ 213. Korpuskulárno-vlnový dualizmus vlastností hmoty
§ 214. Niektoré vlastnosti de Broglieho vĺn
§ 215. Vzťah neistoty
§ 216. Vlnová funkcia a jej štatistický význam
§ 217. Všeobecná Schrödingerova rovnica. Schrödingerova rovnica pre stacionárne stavy
§ 218. Zásada kauzality v kvantová mechanika
§ 219. Pohyb voľnej častice
§ 222. Lineárny harmonický oscilátor v kvantovej mechanike
Úlohy
Kapitola 29
§ 223. Atóm vodíka v kvantovej mechanike
§ 224. L-stav elektrónu v atóme vodíka
§ 225. Elektrónový spin. Spin kvantové číslo
§ 226. Zásada nerozoznateľnosti rovnakých častíc. Fermióny a bozóny
Mendelejev
§ 229. Röntgenové spektrá
§ 231. Molekulové spektrá. Ramanov rozptyl svetla
§ 232. Absorpcia, spontánna a stimulovaná emisia
(lasery
Úlohy
Kapitola 30
§ 234. Kvantová štatistika. fázový priestor. distribučná funkcia
§ 235. Koncept Bose-Einsteinovej a Fermi-Diracovej kvantovej štatistiky
§ 236. Degenerovaný elektrónový plyn v kovoch
§ 237. Pojem o kvantová teória tepelná kapacita. fóny
§ 238. Závery kvantovej teórie elektrickej vodivosti kovov
! Jozefov efekt
Úlohy
Kapitola 31
§ 240. Pojem zónovej teórie pevných látok
§ 241. Kovy, dielektrika a polovodiče podľa zónovej teórie
§ 242. Vlastná vodivosť polovodičov
§ 243. Nečistotová vodivosť polovodičov
§ 244. Fotovodivosť polovodičov
§ 245. Luminiscencia pevných látok
§ 246. Styk dvoch kovov podľa teórie pásma
§ 247. Termoelektrické javy a ich uplatnenie
§ 248. Usmernenie na kontakte kov-polovodič
§ 250. Polovodičové diódy a triódy (tranzistory
Úlohy

7. Základy fyziky atómového jadra a elementárnych častíc.

Kapitola 32

§ 252. Hromadný defekt a väzbová energia, jadrá

§ 253. Spin jadra a jeho magnetický moment

§ 254. Jadrové sily. Modely jadra

§ 255. Rádioaktívne žiarenie a jeho druhy Pravidlá premiestňovania

§ 257. Zákonitosti a-úpadku

§ 259. Gama žiarenie a jeho vlastnosti.

§ 260. Rezonančná absorpcia y-žiarenia (Mössbauerov efekt

§ 261. Spôsoby pozorovania a registrácie rádioaktívneho žiarenia a častíc

§ 262. Jadrové reakcie a ich hlavné druhy

§ 263. Pozitrón. /> -Rozklad. Elektronické snímanie

§ 265. Jadrová štiepna reakcia
§ 266. Reťazová reakcia štiepenia
§ 267. Pojem jadrová energetika
§ 268. Reakcia splynutia atómových jadier. Problém spravovaných termonukleárne reakcie
Úlohy
Kapitola 33
§ 269. Kozmické žiarenie
§ 270. Mióny a ich vlastnosti
§ 271. Mezóny a ich vlastnosti
§ 272. Typy interakcií elementárnych častíc
§ 273. Častice a antičastice
§ 274. Hyperóny. Zvláštnosť a parita elementárnych častíc
§ 275. Klasifikácia elementárnych častíc. Kvarky
Úlohy
Základné zákony a vzorce
1. Fyzikálne základy mechaniky
2. Základy molekulovej fyziky a termodynamiky
4. Kmity a vlny
5. Optika. Kvantová povaha žiarenia
6. Prvky kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevných látok

7. Základy fyziky atómového jadra a elementárnych častíc
Predmetový index

Názov: Kurz fyziky. 1990.

Príručka je zostavená v súlade s fyzikálnym programom pre študentov vysokých škôl. Pozostáva zo siedmich častí, ktoré načrtávajú fyzikálne základy mechaniky, molekulovej fyziky a termodynamiky, elektriny a magnetizmu, optiky, kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevných látok, fyziky atómového jadra a elementárnych častíc. Príručka vytvára logickú kontinuitu a prepojenie medzi klasickou a modernou fyzikou.
V druhom vydaní (1.-1985) boli vykonané zmeny, uvedené sú kontrolné otázky a úlohy na samostatné riešenie.

Učebnica je napísaná v súlade s aktuálnym programom kurzu fyziky pre inžinierske a technické odbory vysokých škôl.
Malý objem učebnice je dosiahnutý starostlivým výberom a výstižnou prezentáciou učiva.
Kniha pozostáva zo siedmich častí. V prvej časti je podaná systematická prezentácia fyzikálnych základov klasickej mechaniky a zvažujú sa aj prvky špeciálnej (partikulárnej) teórie relativity. Druhá časť je venovaná základom molekulovej fyziky a termodynamiky. Tretia časť sa zaoberá elektrostatikou, jednosmerným elektrickým prúdom a elektromagnetizmom. V štvrtej časti, venovanej prezentácii kmitov a vĺn, sú paralelne uvažované mechanické a elektromagnetické kmity, sú naznačené ich podobnosti a rozdiely a porovnávajú sa fyzikálne procesy prebiehajúce pri príslušných kmitoch. Piata časť sa zaoberá prvkami geometrickej a elektronickej optiky, vlnovej optiky a kvantovej podstaty žiarenia. Šiesta časť je venovaná prvkom kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevných látok. Siedma časť načrtáva prvky fyziky atómového jadra a elementárnych častíc.

OBSAH
Predslov
Úvod
Predmet fyziky a jeho vzťah k iným vedám
Jednotky fyzikálnych veličín
1. Fyzikálne základy mechaniky.
Kapitola 1. Prvky kinematiky
§ 1. Modely v mechanike. Referenčný systém. Trajektória, dĺžka dráhy, vektor posunutia
§ 2. Rýchlosť
§ 3. Zrýchlenie a jeho zložky
§ 4. Uhlová rýchlosť a uhlové zrýchlenie
Úlohy
Kapitola 2. Dynamika hmotného bodu a translačný pohyb tuhého telesa Sila
§ 6. Druhý Newtonov zákon
§ 7. Tretí Newtonov zákon
§ 8. Trecie sily
§ 9. Zákon zachovania hybnosti. Ťažisko
§ 10. Pohybová rovnica telesa s premenlivou hmotnosťou
Úlohy
Kapitola 3. Práca a energia
§ 11. Energia, práca, sila
§ 12. Kinetické a potenciálne energie
§ 13. Zákon zachovania energie
§ 14. Grafické znázornenie energie
§ 15. Náraz absolútne elastických a nepružných telies
Úlohy
Kapitola 4
§ 16. Moment zotrvačnosti
§ 17. Kinetická energia otáčania
§ 18. Moment sily. Rovnica dynamiky rotačný pohyb pevné telo.
§ 19 Moment hybnosti a zákon jeho zachovania
§ 20. Voľné nápravy. Gyroskop
§ 21. Deformácie tuhého telesa
Úlohy
Kapitola 5 Prvky teórie poľa
§ 22. Keplerove zákony. Zákon gravitácie
§ 23. Gravitácia a hmotnosť. Beztiaže 48 y 24. Gravitačné pole a jeho intenzita
§ 25. Práca v gravitačnom poli. Potenciál gravitačného poľa
§ 26. Kozmické rýchlosti
§ 27. Neinerciálne vzťažné sústavy. Zotrvačné sily
Úlohy
Kapitola 6
§ 28. Tlak v kvapaline a plyne
§ 29. Rovnica kontinuity
§ 30. Bernoullova rovnica a dôsledky z nej
§ 31. Viskozita (vnútorné trenie). Laminárne a turbulentné režimy prúdenia tekutín
§ 32. Metódy stanovenia viskozity
§ 33. Pohyb telies v kvapalinách a plynoch
Úlohy
Kapitola 7
§ 35. Postuláty špeciálnej (súkromnej) teórie relativity
§ 36. Lorentzove premeny
§ 37. Dôsledky Lorentzových premien
§ 38. Interval medzi udalosťami
§ 39. Základný zákon relativistickej dynamiky hmotného bodu
§ 40. Zákon o vzťahu hmoty a energie
Úlohy

Kapitola 8
§ 41. Metódy výskumu. Zažité zákony ideálneho plynu
§ 42. Rovnica Clapeyron - Mendelejev
§ 43. Základná rovnica molekulovo-kinetickej teórie ideálnych plynov
§ 44. Maxwellov zákon o rozdelení molekúl ideálneho plynu podľa rýchlostí a energií tepelného pohybu
§ 45. Barometrický vzorec. Boltzmannovo rozdelenie
§ 46. Priemerný počet zrážok a stredná voľná dráha molekúl
§ 47. Experimentálne zdôvodnenie molekulárno-kinetickej teórie
§ 48. Transportné javy v termodynamicky nerovnovážnych sústavách
§ 49. Vákuum a spôsoby jeho získavania. Vlastnosti ultrariedených plynov
Úlohy
Kapitola 9. Základy termodynamiky.
§ 50. Počet stupňov voľnosti molekuly. Zákon rovnomerného rozloženia energie v stupňoch voľnosti molekúl
§ 51. Prvý zákon termodynamiky
§ 52. Práca plynu so zmenou jeho objemu
§ 53. Tepelná kapacita
§ 54. Aplikácia prvého zákona termodynamiky na izoprocesy
§ 55. Adiabatický proces. Polytropný proces
§ 57. Entropia, jej štatistická interpretácia a súvislosť s termodynamickou pravdepodobnosťou
§ 58. Druhý termodynamický zákon
§ 59. Tepelné motory a chladničky Carnotov cyklus a jeho účinnosť pre ideálny plyn
Úlohy
Kapitola 10
§ 61. Van der Waalsova rovnica
§ 62. Van der Waalsove izotermy a ich analýza
§ 63. Vnútorná energia skutočného plynu
§ 64. Joule-Thomsonov efekt
§ 65. Skvapalňovanie plynov
§ 66. Vlastnosti kvapalín. Povrchové napätie
§ 67. Vlhčenie
§ 68. Tlak pod zakriveným povrchom kvapaliny
§ 69. Vlásočnicové javy
§ 70. Pevné telesá. Mono- a polykryštály
§ 71. Druhy kryštalických pevných látok
§ 72. Chyby kryštálov
§ 75. Fázové prechody prvého a druhého druhu
§ 76. Stavový diagram. trojitý bod
Úlohy
3. Elektrina a magnetizmus
Kapitola 11
§ 77. Zákon zachovania elektrického náboja
§ 78. Coulombov zákon
§ 79. Elektrostatické pole. Intenzita elektrostatického poľa
§ 80. Princíp superpozície elektrostatických polí. dipólové pole
§ 81. Gaussova veta pre elektrostatické pole vo vákuu
§ 82. Aplikácia Gaussovej vety na výpočet niektorých elektrostatických polí vo vákuu
§ 83. Obeh vektora intenzity elektrostatického poľa
§ 84. Potenciál elektrostatického poľa
§ 85. Napätie ako potenciálny gradient. Ekvipotenciálne plochy
§ 86. Výpočet rozdielu potenciálov od intenzity poľa
§ 87. Druhy dielektrík. Polarizácia dielektrika
§ 88. Polarizácia. Sila poľa v dielektriku
§ 89. Elektrické miešanie. Gaussova veta pre elektrostatické pole v dielektriku
§ 90. Podmienky na rozhraní medzi dvoma dielektrickými médiami
§ 91. Feroelektrika
§ 92. Vodiče v elektrostatickom poli
§ 93. Elektrická kapacita osamelého vodiča
§ 94. Kondenzátory
§ 95. Energia sústavy nábojov, osamoteného vodiča a kondenzátora. Energia elektrostatického poľa
Úlohy
Kapitola 12
§ 96. Elektrický prúd, sila a prúdová hustota
§ 97. Vonkajšie sily. Elektromotorická sila a napätie
§ 98. Ohmov zákon. Odpor vodiča
§ 99. Práca a moc. Joule-Lenzov zákon
§ 100. Ohmov zákon pre nehomogénny úsek reťaze
§ 101. Kirchhoffove pravidlá pre rozvetvené okruhy
Úlohy
Kapitola 13
§ 104. Pracovná funkcia elektrónov z kovu
§ 105. Emisné javy a ich aplikácia
§ 106. Ionizácia plynov. Nesamostatný výboj plynu
§ 107. Samostatný výboj plynu a jeho druhy
§ 108. Plazma a jej vlastnosti
Úlohy
Kapitola 14
§ 109. Magnetické pole a jeho charakteristika
§ 110. Zákon Biot - Savart - Laplace a jeho aplikácia na výpočet magnetického poľa
§ 111. Amperov zákon. Interakcia paralelných prúdov
§ 112. Magnetická konštanta. Jednotky magnetickej indukcie a sily magnetického poľa
§ 113. Magnetické pole pohybujúceho sa náboja
§ 114. Pôsobenie magnetického poľa na pohybujúci sa náboj
§ 115. Pohyb nabitých častíc v magnetickom poli
§ 117. Hallov efekt
§ 118. Obeh vektora B magnetického poľa vo vákuu
§ 119. Magnetické polia solenoidu a toroidu
§ 121. Práce na pohybe vodiča a obvodu s prúdom v magnetickom poli
Úlohy
Kapitola 15
§ 122. Fenomén elektromagnetickej indukcie (Faradayove experimenty
§ 123. Faradayov zákon a jeho odvodenie zo zákona zachovania energie
§ 125 Vírivé prúdy (Foucaultove prúdy
§ 126. Indukčnosť obvodu. samoindukcia
§ 127. Prúdy pri otváraní a zatváraní okruhu
§ 128. Vzájomná indukcia
§ 129. Transformátory
§130. Energia magnetického poľa
Úlohy
Kapitola 16
§ 131. Magnetické momenty elektrónov a atómov
§ 132. DNA- a paramagnetizmus
§ 133. Magnetizácia. Magnetické pole v hmote
§ 134. Podmienky na rozhraní medzi dvoma magnetmi
§ 135. Feromagnetika a ich vlastnosti
§ 136. Povaha feromagnetizmu
Úlohy
Kapitola 17
§ 137. Vírivé elektrické pole
§ 138. Výtlačný prúd
§ 139. Maxwellove rovnice pre elektromagnetické pole
4. Kmity a vlny.
Kapitola 18
§ 140. Harmonické kmity a ich charakteristika
§ 141. Mechanické harmonické kmity
§ 142. Harmonický oscilátor. Pružinové, fyzikálne a matematické kyvadla
§ 144. Sčítanie harmonických kmitov rovnakého smeru a rovnakej frekvencie. bije
§ 145. Sčítanie vzájomne kolmých kmitov
§ 146. Diferenciálna rovnica voľných tlmených kmitov (mechanických a elektromagnetických) a jej riešenie. Vlastné oscilácie
§ 147. Diferenciálna rovnica vynútených kmitov (mechanických a elektromagnetických) a jej riešenie
§ 148. Amplitúda a fáza vynútených kmitov (mechanických a elektromagnetických). Rezonancia
§ 149. Striedavý prúd
§ 150. Stresová rezonancia
§ 151. Rezonancia prúdov
§ 152. Výkon uvoľnený v obvode striedavého prúdu
Úlohy
Kapitola 19
§ 153. Vlnové procesy. Pozdĺžne a priečne vlny
§ 154. Rovnica postupujúcej vlny. fázová rýchlosť. vlnová rovnica
§ 155. Zásada superpozície. skupinová rýchlosť
§ 156. Rušenie vĺn
§ 157. Stojaté vlny
§ 158. Zvukové vlny
§ 159. Dopplerov jav v akustike
§ 160. Ultrazvuk a jeho aplikácia
Úlohy
Kapitola 20
§ 161. Pokusná výroba elektromagnetických vĺn
§ 162. Diferenciálna rovnica elektromagnetickej vlny
§ 163. Energia elektromagnetických vĺn. Impulz elektromagnetického poľa
§ 164. Žiarenie dipólu. Aplikácia elektromagnetických vĺn
Úlohy
5. Optika. Kvantová povaha žiarenia.
Kapitola 21. Prvky geometrickej a elektronickej optiky.
§ 165. Základné zákony optiky. totálny odraz
§ 166. Tenké šošovky. Obraz objektov pomocou šošoviek
§ 167. Aberácie (chyby) optických sústav
§ 168. Základné fotometrické veličiny a ich jednotky
Úlohy
Kapitola 22
§ 170. Rozvíjanie predstáv o povahe svetla
§ 171. Súdržnosť a monochromatickosť svetelných vĺn
§ 172. Rušenie svetla
§ 173. Metódy pozorovania interferencií svetla
§ 174. Rušenie svetla v tenkých vrstvách
§ 175. Aplikácia rušenia svetla
Kapitola 23
§ 177. Metóda Fresnelových zón. Priamočiare šírenie svetla
§ 178. Fresnelova difrakcia okrúhlym otvorom a kotúčom
§ 179. Fraunhoferova difrakcia jednou štrbinou
§ 180. Fraunhoferova difrakcia na difrakčnej mriežke
§ 181. Priestorová mriežka. Rozptyl svetla
§ 182. Difrakcia na priestorovej mriežke. Wolfeho-Bragsov vzorec
§ 183. Rozlíšenie optických prístrojov
§ 184. Pojem holografia
Úlohy
Kapitola 24. Interakcia elektromagnetických vĺn s hmotou.
§ 185. Rozptyľovanie svetla
§ 186. Elektronická teória rozptylu svetla
§ 188. Dopplerov jav
§ 189. Vavilovovo-Čerenkovovo žiarenie
Úlohy
Kapitola 25
§ 190. Prirodzené a polarizované svetlo
§ 191. Polarizácia svetla pri odraze a lomu na hranici dvoch dielektrík
§ 192. Dvojitý lom
§ 193. Polarizačné hranoly a polaroidy
§ 194. Rozbor polarizovaného svetla
§ 195. Umelá optická anizotropia
§ 196. Otočenie roviny polarizácie
Úlohy
Kapitola 26. Kvantová povaha žiarenia.
§ 197. Tepelné žiarenie a jeho charakteristika.
§ 198. Kirchhoffov zákon
§ 199. Stefan-Boltzmannove zákony a viedenské posuny
§ 200. Vzorce Rayleigh-Jeansovej a Plancka.
§ 201. Optická pyrometria. Tepelné zdroje svetla
§ 203. Einsteinova rovnica pre vonkajší fotoelektrický jav. Experimentálne potvrdenie kvantových vlastností svetla
§ 204. Aplikácia fotoelektrického javu
§ 205. Hmotnosť a hybnosť fotónu. ľahký tlak
§ 206. Comptonov efekt a jeho elementárna teória
§ 207. Jednota korpuskulárnych a vlnových vlastností elektromagnetického žiarenia
Úlohy
6. Prvky kvantovej fyziky
Kapitola 27. Bohrova teória atómu vodíka.
§ 208. Modely atómu od Thomsona a Rutherforda
§ 209. Čiarové spektrum atómu vodíka
§ 210. Bohrove postuláty
§ 211. Frankove pokusy v Hertz
§ 212. Spektrum atómu vodíka podľa Bohra
Úlohy
Kapitola 28
§ 213. Korpuskulárno-vlnový dualizmus vlastností hmoty
§ 214. Niektoré vlastnosti de Broglieho vĺn
§ 215. Vzťah neistoty
§ 216. Vlnová funkcia a jej štatistický význam
§ 217. Všeobecná Schrödingerova rovnica. Schrödingerova rovnica pre stacionárne stavy
§ 218. Princíp kauzality v kvantovej mechanike
§ 219. Pohyb voľnej častice
§ 222. Lineárny harmonický oscilátor v kvantovej mechanike
Úlohy
Kapitola 29
§ 223. Atóm vodíka v kvantovej mechanike
§ 224. L-stav elektrónu v atóme vodíka
§ 225. Elektrónový spin. Spin kvantové číslo
§ 226. Zásada nerozoznateľnosti rovnakých častíc. Fermióny a bozóny
Mendelejev
§ 229. Röntgenové spektrá
§ 231. Molekulové spektrá. Ramanov rozptyl svetla
§ 232. Absorpcia, spontánna a stimulovaná emisia
(lasery
Úlohy
Kapitola 30
§ 234. Kvantová štatistika. fázový priestor. distribučná funkcia
§ 235. Koncept Bose-Einsteinovej a Fermi-Diracovej kvantovej štatistiky
§ 236. Degenerovaný elektrónový plyn v kovoch
§ 237. Pojem kvantovej teórie tepelnej kapacity. fóny
§ 238. Závery kvantovej teórie elektrickej vodivosti kovov Josephsonovým javom
Úlohy
Kapitola 31
§ 240. Pojem zónovej teórie pevných látok
§ 241. Kovy, dielektrika a polovodiče podľa zónovej teórie
§ 242. Vlastná vodivosť polovodičov
§ 243. Nečistotová vodivosť polovodičov
§ 244. Fotovodivosť polovodičov
§ 245. Luminiscencia pevných látok
§ 246. Styk dvoch kovov podľa teórie pásma
§ 247. Termoelektrické javy a ich uplatnenie
§ 248. Usmernenie na kontakte kov-polovodič
§ 250 Polovodičové diódy a triódy (tranzistory
Úlohy
7. Základy fyziky atómového jadra a elementárnych častíc.
Kapitola 32
§ 252. Hromadný defekt a väzbová energia, jadrá
§ 253. Spin jadra a jeho magnetický moment
§ 254. Jadrové sily. Modely jadra
§ 255. Rádioaktívne žiarenie a jeho druhy Pravidlá premiestňovania
§ 257. Zákonitosti a-úpadku
§ 259. Gama žiarenie a jeho vlastnosti
§ 260. Rezonančná absorpcia γ-žiarenia (Mössbauerov efekt)
§ 261. Spôsoby pozorovania a registrácie rádioaktívneho žiarenia a častíc
§ 262. Jadrové reakcie a ich hlavné druhy
§ 263. Pozitrón. Rozpad. Elektronické snímanie
§ 265. Jadrová štiepna reakcia
§ 266. Reťazová reakcia štiepenia
§ 267. Pojem jadrová energetika
§ 268. Reakcia splynutia atómových jadier. Problém riadených termonukleárnych reakcií
Úlohy
Kapitola 33
§ 269. Kozmické žiarenie
§ 270. Mióny a ich vlastnosti
§ 271. Mezóny a ich vlastnosti
§ 272. Typy interakcií elementárnych častíc
§ 273. Častice a antičastice
§ 274. Hyperóny. Zvláštnosť a parita elementárnych častíc
§ 275. Klasifikácia elementárnych častíc. Kvarky
Úlohy
Základné zákony a vzorce
1. Fyzikálne základy mechaniky
2. Základy molekulovej fyziky a termodynamiky
4. Kmity a vlny
5. Optika. Kvantová povaha žiarenia
6. Prvky kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevných látok
7. Základy fyziky atómového jadra a elementárnych častíc
Predmetový index

Učebnica (9. vydanie, prepracované a rozšírené, 2004) pozostáva zo siedmich častí, ktoré načrtávajú fyzikálne základy mechaniky, molekulovej fyziky a termodynamiky, elektriny a magnetizmu, optiky, kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevných látok, fyziky atómového jadra a elementárnych častíc. Otázka kombinácie mechanických a elektromagnetických kmitov bola racionálne vyriešená. Vzniká logická kontinuita a prepojenie medzi klasickou a modernou fyzikou. Zadané sú kontrolné otázky a úlohy na samostatné riešenie.
Pre študentov inžinierskych a technických odborov vysokých škôl.

PRVKY KINEMATIKY.
Mechanika je časť fyziky, ktorá študuje vzorce mechanického pohybu a príčiny, ktoré spôsobujú alebo menia tento pohyb. mechanický pohyb- ide o zmenu v priebehu času vo vzájomnej polohe telies alebo ich častí.

Rozvoj mechaniky ako vedy sa začína v 3. storočí. pred Kr., keď starogrécky vedec Archimedes (287 - 212 pred Kr.) sformuloval zákon o rovnováhe páky a zákony o rovnováhe plávajúcich telies. Základné zákony mechaniky stanovil taliansky fyzik a astronóm G. Galileo (1564-1642) a napokon ich sformuloval anglický vedec I. Newton (1643-1727).

Mechanika Galileo - Newton sa nazýva klasická mechanika. Študuje zákonitosti pohybu makroskopických telies, ktorých rýchlosti sú malé v porovnaní s rýchlosťou svetla c vo vákuu. Zákonitosti pohybu makroskopických telies s rýchlosťami porovnateľnými s c študuje relativistická mechanika založená na špeciálnej teórii relativity formulovanej A. Einsteinom (1879-1955). Pre popis pohybu mikroskopických telies (jednotlivých atómov a elementárnych častíc) sú zákony klasickej mechaniky nepoužiteľné - nahrádzajú ich zákony kvantovej mechaniky.

OBSAH
Predslov 2
Úvod 2
Predmet fyziky a jeho vzťah k iným vedám 2
Jednotky fyzikálnych veličín 3
1 FYZIKÁLNE ZÁKLADY MECHANIKY 4
Kapitola 1 Kinematické prvky 4
§ 1. Modely v mechanike. Referenčný systém. Trajektória, dĺžka dráhy, vektor posunutia 4
§ 2. Rýchlosť 6
§ 3. Zrýchlenie a jeho zložky 7
§ 4. Uhlová rýchlosť a uhlové zrýchlenie 9
Kapitola 2 Dynamika hmotného bodu a translačný pohyb tuhého telesa 11
§ 5. Prvý Newtonov zákon. Hmotnosť. Sila 11
§ 6. Druhý Newtonov zákon 11
§ 7. Tretí Newtonov zákon 13
§ 8. Trecie sily 13
§ 9. Zákon zachovania hybnosti. Ťažisko 14
§ 10. Pohybová rovnica telesa s premenlivou hmotnosťou 16
Kapitola 3 Práca a energia 17
§jedenásť. Energia, práca, sila 17
§ 12 Kinetické a potenciálne energie 18
§ 13. Zákon zachovania energie 20
§ 14. Grafické znázornenie energie 22
§ 15. Náraz absolútne pružných a nepružných telies 23
Kapitola 4 Mechanika pevných látok 27
§ 16. Moment zotrvačnosti 27
§ 17. Kinetická energia otáčania 28
§ 18. Moment sily. Rovnica dynamiky rotačného pohybu tuhého telesa 28
§ 19. Moment hybnosti a zákon zachovania 29
§ 20. Voľné nápravy. Gyroskop 32
§ 21. Deformácie tuhého telesa 34
Kapitola 5 Gravitácia. Prvky teórie poľa 36
§ 22. Keplerove zákony. Zákon gravitácie 36
§ 23. Gravitácia a hmotnosť. Stav beztiaže 37
§ 24. Gravitačné pole a napätie 38
§ 25. Práca v gravitačnom poli. Potenciál gravitačného poľa 38
§ 26. Kozmické rýchlosti 40
§ 27. Neinerciálne vzťažné sústavy. Zotrvačné sily 40
Kapitola 6 Základy mechaniky tekutín 44
§ 28. Tlak v kvapaline a plyne 44
§ 29. Rovnica kontinuity 45
§ 30. Bernoulliho rovnica a jej dôsledky 46
§ 31. Viskozita (vnútorné trenie). Laminárne a turbulentné režimy prúdenia tekutín 48
§ 32. Metódy stanovenia viskozity 50
§ 33. Pohyb telies v kvapalinách a plynoch 51
Kapitola 7 Prvky špeciálnej (súkromnej) relativity 53
§ 34. Galileovské premeny. Mechanický princíp relativity 53
§ 35 Postuláty špeciálnej (partikulárnej) teórie relativity 54
§ 36. Lorentzove premeny 55
§ 37. Dôsledky Lorentzových premien 56
§ 38. Interval medzi udalosťami 59
§ 39. Základný zákon relativistickej dynamiky hmotného bodu 60
§ 40. Zákon o vzťahu hmoty a energie 61
2 ZÁKLADY MOLEKULÁRNEJ FYZIKY A TERMODYNAMIKY 63
Kapitola 8 Molekulárna kinetická teória ideálnych plynov 63
§ 41. Štatistické a termodynamické metódy. Experimentálne zákony ideálneho plynu 63
§ 42. Rovnica Clapeyron - Mendelejev 66
§ 43. Základná rovnica molekulovo-kinetickej teórie ideálnych plynov 67
§ 44. Maxwellov zákon o rozdelení molekúl ideálneho plynu podľa rýchlostí a energií tepelného pohybu 69
§ 45. Barometrický vzorec. Boltzmannovo rozdelenie 71
§ 46. Priemerný počet zrážok a stredná voľná dráha molekúl 72
§ 47. Experimentálne zdôvodnenie molekulárno-kinetickej teórie 73
§ 48 Transportné javy v termodynamicky nerovnovážnych sústavách 74
§ 48. Vákuum a spôsoby jeho získavania. Vlastnosti ultrariedených plynov 76
Kapitola 9 Základy termodynamiky 78
§ 50. Počet stupňov voľnosti molekuly. Zákon rovnomerného rozloženia energie v stupňoch voľnosti molekúl 78
§ 51. Prvý zákon termodynamiky 79
§ 52. Práca plynu so zmenou jeho objemu 80
§ 53. Tepelná kapacita 81
§ 54. Aplikácia prvého zákona termodynamiky na izoprocesy 82
§ 55. Adiabatický proces. Polytropný proces 84
§ 56. Kruhový proces (cyklus). Reverzibilné a nezvratné procesy 86
§ 57. Entropia, jej štatistická interpretácia a súvislosť s termodynamickou pravdepodobnosťou 87
§ 58 Druhý termodynamický zákon 89
§ 59. Tepelné motory a chladničky. Carnotov cyklus a jeho účinnosť pre ideálny plyn 90
Úlohy 92
Kapitola 10 Skutočné plyny, kvapaliny a tuhé látky 93
§ 60. Sily a potenciálna energia medzimolekulovej interakcie 93
§ 61. Van der Waalsova rovnica 94
§ 62. Van der Waalsove izotermy a ich rozbor 95
§ 63. Vnútorná energia skutočného plynu 97
§ 64. Joule-Thomsonov efekt 98
§ 65. Skvapalňovanie plynov 99
§ 66. Vlastnosti kvapalín. Povrchové napätie 100
§ 67. Vlhčenie 102
§ 68. Tlak pod zakriveným povrchom kvapaliny 103
§ 69. Vlásočnicové javy 104
§ 70. Pevné telesá. Mono- a polykryštály 104
§ 71 Druhy kryštalických tuhých látok 105
§ 72. Chyby kryštálov 109
§ 73. Tepelná kapacita pevných látok 110
§ 74. Odparovanie, sublimácia, topenie a kryštalizácia. Amorfné telesá 111
§ 75. Fázové prechody I a II druhu 113
§ 76. Stavový diagram. Trojitá bodka 114
Úlohy 115
3 ELEKTRINA A ELEKTROMAGNETIZMUS 116
Kapitola 11 Elektrostatika 116
§ 77. Zákon zachovania elektrického náboja 116
§ 78. Coulombov zákon 117
§ 79. Elektrostatické pole. Intenzita elektrostatického poľa 117
§ 80. Princíp superpozície elektrostatických polí. Dipólové pole 119
§ 81. Gaussova veta pre elektrostatické pole vo vákuu 120
§ 82. Aplikácia Gaussovej vety na výpočet niektorých elektrostatických polí vo vákuu 122
§ 83. Obeh vektora intenzity elektrostatického poľa 124
§ 84. Potenciál elektrostatického poľa 125
§ 85. Napätie ako potenciálny gradient. Ekvipotenciálne plochy 126
§ 86. Výpočet rozdielu potenciálov od intenzity poľa 127
§ 87. Druhy dielektrík. Polarizácia dielektrika 128
§ 88. Polarizácia. Sila poľa v dielektriku 129
§ 88. Elektrický zdvih. Gaussova veta pre elektrostatické pole v dielektriku 130
§ 90. Podmienky na rozhraní dvoch dielektrických médií 131
§ 91. Feroelektrika 132
§ 92. Vodiče v elektrostatickom poli 134
§ 93. Elektrická kapacita osamelého vodiča 136
§ 94. Kondenzátory 136
§ 95. Energia sústavy nábojov, osamoteného vodiča a kondenzátora. Energia elektrostatického poľa 138
Úlohy 140
Kapitola 12 Jednosmerný elektrický prúd 141
§ 96. Elektrický prúd, sila a prúdová hustota 141
§ 97. Vonkajšie sily. Elektromotorická sila a napätie 142
§ 98. Ohmov zákon. Odpor vodiča 143
§ 99. Práca a prúdová sila. Joule-Lenzov zákon 144
§ 100. Ohmov zákon pre nehomogénny úsek reťaze 145
§ 101. Kirchhoffove pravidlá pre rozvetvené okruhy 146
Úlohy 148
Kapitola 13 Elektrické prúdy v kovoch, vákuu a plynoch 148
§ 102. Elementárna klasická teória elektrickej vodivosti kovov 148
§ 103. Odvodenie základných zákonov elektrického prúdu v klasickej teórie elektrická vodivosť kovov 149
§ 104. Pracovná funkcia elektrónov z kovu 151
§ 105. Emisné javy a ich uplatnenie 152
§ 106. Ionizácia plynov. Nesamostatný výboj plynu 154
§ 107. Samostatný výboj plynu a jeho druhy 155
§ 108. Plazma a jej vlastnosti 158
Úlohy 159
Kapitola 14 Magnetické pole 159
§ 109. Magnetické pole a jeho charakteristiky 159
§ 110 Biotov - Savartov - Laplaceov zákon a jeho aplikácia na výpočet magnetického poľa 162
§ 111. Amperov zákon. Interakcia paralelných prúdov 163
§ 112. Magnetická konštanta. Jednotky magnetickej indukcie a intenzity magnetického poľa 164
§ 113. Magnetické pole pohybujúceho sa náboja 165
§ 114. Pôsobenie magnetického poľa na pohybujúci sa náboj 166
§ 115. Pohyb nabitých častíc v magnetickom poli 166
§ 116. Urýchľovače nabitých častíc 167
§ 117. Hallov efekt 169
§ 118. Obeh vektora B magnetického poľa vo vákuu 169
§ 119. Magnetické polia solenoidu a toroidu 171
§ 120. Tok vektora magnetickej indukcie. Gaussova veta pre pole B 172
§ 121. Práce na pohybe vodiča a obvodu s prúdom v magnetickom poli 172
Úlohy 174
Kapitola 15 Elektromagnetická indukcia 174
§122. Fenomén elektromagnetickej indukcie (Faradayove experimenty) 174
§ 123. Faradayov zákon a jeho odvodenie zo zákona zachovania energie 175
§ 124. Rotácia rámu v magnetickom poli 177
§ 125. Vírivé prúdy (Foucaultove prúdy) 177
§ 126. Indukčnosť obvodu. Samoindukcia 178
§ 127. Prúdy pri otváraní a zatváraní obvodu 179
§ 128. Vzájomná indukcia 181
§ 129. Transformátory 182
§ 130. Energia magnetického poľa 183
Kapitola 16 Magnetické vlastnosti hmoty 184
§ 131. Magnetické momenty elektrónov a atómov 184
§ 132. Dia- a paramagnetizmus 186
§ 133. Magnetizácia. Magnetické pole v hmote 187
§ 134. Podmienky na rozhraní medzi dvoma magnetmi 189
§ 135. Feromagnetika a ich vlastnosti 190
§ 136. Povaha feromagnetizmu 191
Kapitola 17 Základy Maxwellovej teórie pre elektromagnetické pole 193
§ 137. Vírivé elektrické pole 193
§ 138. Výtlačný prúd 194
§ 139. Maxwellove rovnice pre elektromagnetické pole 196
4 KMITY A VLNY 198
Kapitola 18 Mechanické a elektromagnetické vibrácie 198
§ 140. Harmonické kmity a ich charakteristika 198
§ 141. Mechanické harmonické kmity 200
§ 142. Harmonický oscilátor. Pružinové, fyzikálne a matematické kyvadla 201
§ 143. Voľné harmonické kmity v oscilačný obvod 203
§ 144. Sčítanie harmonických kmitov rovnakého smeru a rovnakej frekvencie. Beats 205
§ 145. Sčítanie vzájomne kolmých kmitov 206
§ 146. Diferenciálna rovnica voľných tlmených kmitov (mechanických a elektromagnetických) a jej riešenie. Vlastné oscilácie 208
§ 147. Diferenciálna rovnica vynútených kmitov (mechanických a elektromagnetických) a jej riešenie 211
§ 148. Amplitúda a fáza vynútených kmitov (mechanických a elektromagnetických). Rezonancia 213
§ 148. Striedavý prúd 215
§ 150. Stresová rezonancia 217
§ 151. Rezonancia prúdov 218
§ 152. Výkon uvoľnený v obvode striedavého prúdu 219
Kapitola 19 Elastické vlny 221
§ 153. Vlnové procesy. Pozdĺžne a priečne vlny 221
§ 154. Rovnica postupujúcej vlny. fázová rýchlosť. Vlnová rovnica 222
§ 155. Zásada superpozície. Skupinová rýchlosť 223
§ 156. Rušenie vĺn 224
§ 157. Stojaté vlny 225
§ 158. Zvukové vlny 227
S 159. Dopplerov jav v akustike 228
§ 160. Ultrazvuk a jeho aplikácia 229
Kapitola 20 Elektromagnetické vlny 230
§ 161. Pokusná výroba elektromagnetických vĺn 230
§ 162. Diferenciálna rovnica elektromagnetickej vlny 232
§ 163. Energia elektromagnetických vĺn. Impulz elektromagnetického poľa 233
§ 164. Žiarenie dipólu. Aplikácia elektromagnetických vĺn 234
5 OPTIKA. KVANTOVÁ POVAHA ŽIARENIA 236
Kapitola 21 Prvky geometrickej a elektronickej optiky 236
§ 165. Základné zákony optiky. Úplný odraz 236
§ 166. Tenké šošovky. Obraz objektov so šošovkami 238
§ 187. Aberácie (chyby) optických sústav 241
§ 168. Základné fotometrické veličiny a ich jednotky 242
§ 189. Prvky elektronickej optiky 243
Kapitola 22 Svetelné rušenie 245
§ 170 Rozvíjanie predstáv o povahe svetla 245
§ 171. Súdržnosť a jednofarebnosť svetelných vĺn 248
§ 172. Rušenie svetla 249
§ 173. Metódy pozorovania rušenia svetla 250
§ 174 Rušenie svetla v tenkých vrstvách 252
§ 175. Aplikácia rušenia svetla 254
Kapitola 23 Difrakcia svetla 257
§ 176. Huygensov-Fresnelov princíp 257
§ 177. Metóda Fresnelových zón. Priamočiare šírenie svetla 258
§ 178. Fresnelova difrakcia kruhovým otvorom a kotúčom 260
§ 178. Fraunhoferova difrakcia o jednu štrbinu 261
§ 180. Fraunhoferova difrakcia difrakčnou mriežkou 263
§ 181. Priestorová mriežka. Rozptyl svetla 265
§ 182. Difrakcia na priestorovej mriežke. Wolfeho vzorec - Braggs 266
§ 183. Rozlíšenie optických prístrojov 267
§ 184. Pojem holografia 268
Kapitola 24 Interakcia elektromagnetických vĺn s hmotou 27 0
§ 185. Rozptyľovanie svetla 270
§ 186. Elektrónová teória disperzie žiarenia 271
§ 187. Pohlcovanie (pohlcovanie) svetla 273
§ 188. Dopplerov jav 274
§ 189. Vavilovovo-Čerenkovovo žiarenie 275
Kapitola 25 Polarizácia svetla 276
§ 190. Prirodzené a polarizované svetlo 276
§ 191. Polarizácia svetla pri odraze a lomu na rozhraní dvoch dielektrík 278
§ 192. Dvojitý lom 279
§ 193. Polarizačné hranoly a polaroidy 280
§ 194. Rozbor polarizovaného svetla 282
§ 195. Umelá optická anizotropia 283
§ 196. Otočenie roviny polarizácie 284
Kapitola 26 Kvantová povaha žiarenia 285
§ 197. Tepelné žiarenie a jeho charakteristiky 285
§ 188 Kirchhoffov zákon 287
§ 199. Stefan-Boltzmannove zákony a viedenské výtlaky 288
§ 200. Rayleighove vzorce - Jeans a Planck 288
§ 201. Optická pyrometria. Tepelné zdroje svetla 291
§ 202. Druhy fotoelektrického javu. Zákony vonkajšieho fotoelektrického javu 292
§ 203. Einsteinova rovnica pre vonkajší fotoelektrický jav. Experimentálne potvrdenie kvantových vlastností svetla 294
§ 204. Aplikácia fotoelektrického javu 296
§ 205. Hmotnosť a hybnosť fotónu. Ľahký tlak 297
§ 206. Comptonov efekt a jeho elementárna teória 298
§ 207. Jednota korpuskulárnych a vlnových vlastností elektromagnetického žiarenia 299
6 PRVKOV KVANTOVEJ FYZIKY ATÓMOV, MOLEKÚL A PEVNÝCH TESIEL 300
Kapitola 27 Bohrova teória atómu vodíka 300
§ 208. Modely atómu od Thomsona a Rutherforda 300
§ 209. Čiarové spektrum atómu vodíka 301
§ 210. Bohrove postuláty 302
§ 211. Pokusy Franka a Hertza 303
§ 212. Spektrum atómu vodíka podľa Bohra 304
Kapitola 28 Prvky kvantovej mechaniky 306
§ 213. Korpuskulárno-vlnový dualizmus vlastností hmoty 306
§ 214. Niektoré vlastnosti da Broglieho vĺn 308
§ 215 Vzťah neistoty 308
§ 216. Vlnová funkcia a jej štatistický význam 311
§ 217. Všeobecná Schrödingerova rovnica. Schrödingerova rovnica pre stacionárne stavy 312
§ 218. Princíp kauzality v piatej mechanike 314
§ 219. Pohyb voľnej častice 314
§ 220. Častica v jednorozmernej pravouhlej „potenciálnej studni“ s nekonečne vysokými „stenami“ 315
§ 221. Prechod častice cez potenciálnu bariéru. Tunelový efekt 317
§ 222. Lineárny harmonický oscilátor v kvantovej mechanike 320
Kapitola 29 Prvky modernej fyziky atómov a molekúl 321
§ 223. Atóm vodíka v kvantovej mechanike 321
§ 224. 1s-Stav elektrónu v atóme vodíka 324
§ 225. Elektrónový spin. Spin kvantové číslo 325
§ 226. Zásada nerozoznateľnosti rovnakých častíc. Fermióny a bozóny 326
§ 227. Pauliho zásada. Distribúcia elektrónov v atóme podľa stavov 327
§ 228 Periodický systém prvky Mendelejeva 328
§ 229. Röntgenové spektrá 330
§ 230. Molekuly: chemické väzby, koncept energetických úrovní 332
§ 231. Molekulové spektrá. Ramanov rozptyl svetla 333
§ 232 Absorpcia. Spontánna a stimulovaná emisia 334
§ 233. Optické kvantové generátory (lasery) 335
Kapitola 30 Prvky kvantovej štatistiky 338
§ 234. Kvantová štatistika. fázový priestor. Distribučná funkcia 338
§ 235. Koncepcia kvantovej štatistiky Bose - Einstein a Fermi - Dirac 339
§ 236. Degenerovaný elektrónový plyn v kovoch 340
§ 237. Pojem kvantovej teórie tepelnej kapacity. Fóny 341
§ 238. Závery kvantovej teórie elektrickej vodivosti kovov 342
§ 239. Supravodivosť. Pochopenie Josephsonovho efektu 343
Kapitola 31 Základy fyziky pevných látok 345
§ 240. Pojem zónovej teórie pevných látok 345
§ 241. Kovy, dielektrika a polovodiče podľa zónovej teórie 346
§ 242. Vlastná vodivosť polovodičov 347
§ 243. Vodivosť prímesí polovodičov 350
§ 244. Fotovodivosť polovodičov 352
§ 245. Luminiscencia pevných látok 353
§ 246. Styk dvoch kovov podľa teórie pásma 355
§ 247. Termoelektrické javy a ich uplatnenie 356
§ 248. Usmernenie na kontakte kov-polovodič 358
§ 249. Kontakt elektronických a dierových polovodičov (p-n-prechod) 360
§ 250. Polovodičové diódy a triódy (tranzistory) 362
7 PRVKOV FYZIKY JADROVÝCH A ELEMENTÁRNYCH ČASTÍC 364
Kapitola 32 Základy jadrovej fyziky 364
§ 251. Veľkosť, zloženie a náboj atómového jadra. Číslo hmotnosti a náboja 364
§ 252. Hromadný defekt a jadrová väzbová energia 365
§ 253. Spin jadra a jeho magnetický moment 366
§ 254. Jadrové sily. Modely jadra 367
§ 255. Rádioaktívne žiarenie a jeho druhy 368
§ 256. Zákon rádioaktívneho rozpadu. Pravidlá ofsetu 369
§ 257. Zákonitosti -rozpadu 370
§ 258 Hnanie. Neutrino 372
§ 259. Gama žiarenie a jeho vlastnosti 373
§ 260. Rezonančná absorpcia -žiarenia (Mössbauerov efekt *) 375
§ 261. Spôsoby pozorovania a registrácie rádioaktívneho žiarenia a častíc 376
§ 262. Jadrové reakcie a ich hlavné typy 379
§ 263. Pozitrón. Rozpad. Elektronická rukoväť 381
§ 264. Objav neutrónu. Jadrové reakcie pod vplyvom neutrónov 382
§ 265. Jadrová štiepna reakcia 383
§ 266. Reťazová reakcia štiepenia 385
§ 267. Pojem jadrová energetika 386
§ 268. Reakcia splynutia atómových jadier. Problém riadených termonukleárnych reakcií 388
Kapitola 33 Prvky časticovej fyziky 390
§ 269. Kozmické žiarenie 390
§ 270. Mióny a ich vlastnosti 391
§ 271. Mezóny a ich vlastnosti 392
§ 272. Typy interakcií elementárnych častíc 393
§ 273. Častice a antičastice 394
§ 274. Hyperóny. Zvláštnosť a parita elementárnych častíc 396
§ 275. Klasifikácia elementárnych častíc. Kvarky 397
ZÁVER 400
ZÁKLADNÉ ZÁKONY A VZOREC 402
INDEX 413.

T.I. Trofimovej

NO

FYZIKA

Siedme vydanie, stereotypné

RODPORÚČAMEMMINISTERSTVO ŠKOLSTVA

ROSSIANFEDERÁCIE AKO POMÔCKA UČENÍ

PRE TECHNIKU- TECHNICKÉ ŠPECIALITY

INŠTITÚCIE VYSOKÉHO ŠKOLSTVA

ABSOLVENTSKÁ ŠKOLA

2003

Recenzent: Profesor katedry fyziky pomenovaný po A.M. Výrobca Moskovského energetického inštitútu ( technická univerzita) V. A. Kasjanov

ISBN 5-06-003634-0

Federálny štátny jednotný podnik "Vydavateľstvo" Vyššia škola ", 2003

Pôvodná úprava tejto publikácie je majetkom vydavateľstva Vysshaya Shkola a jej rozmnožovanie (rozmnožovanie) akýmkoľvek spôsobom bez súhlasu vydavateľa je zakázané.

PREDSLOV

Učebnica je napísaná v súlade s aktuálnym programom študijného odboru fyzika pre inžinierske a technické odbory vysokých škôl a je určená pre študentov vysokých odborných škôl denného štúdia s obmedzeným počtom hodín fyziky, s možnosťou využitia vo večerných a večerných hodinách. V neprítomnosti učenie.

Malý objem učebnice je dosiahnutý starostlivým výberom a výstižnou prezentáciou učiva.

Kniha pozostáva zo siedmich častí. V prvej časti je podaná systematická prezentácia fyzikálnych základov klasickej mechaniky a zvažujú sa aj prvky špeciálnej (partikulárnej) teórie relativity. Druhá časť je venovaná základom molekulovej fyziky a termodynamiky. Tretia časť sa zaoberá elektrostatikou, jednosmerným elektrickým prúdom a elektromagnetizmom. V štvrtej časti, venovanej prezentácii teórie kmitov a vĺn, sú paralelne uvažované mechanické a elektromagnetické kmity, sú naznačené ich podobnosti a rozdiely a porovnávajú sa fyzikálne procesy prebiehajúce pri príslušných kmitoch. Piata časť sa zaoberá prvkami geometrickej a elektronickej optiky, vlnovej optiky a kvantovej podstaty žiarenia. Šiesta časť je venovaná prvkom kvantovej fyziky atómov, molekúl a pevných látok. Siedma časť načrtáva prvky fyziky atómového jadra a elementárnych častíc.

Prezentácia materiálu prebieha bez ťažkopádnych matematických výpočtov, náležitá pozornosť je venovaná fyzikálnej podstate javov a pojmom a zákonitostiam, ktoré ich opisujú, ako aj kontinuite modernej a klasickej fyziky. Všetky biografické údaje sú uvedené podľa knihy Yu.A. Khramova "Fyzika" (M.: Nauka, 1983).

ÚVOD

PREDMET FYZIKY A JEHO VZŤAH S INÝMI VEDAMI

Svet okolo vás, všetko, čo existuje okolo nás a je nami detekované prostredníctvom vnemov, je hmota.

Rôzne formy pohybu hmoty skúmajú rôzne vedy vrátane fyziky. Predmet fyziky, ako vlastne každá veda, môže byť odhalený iba vtedy, keď je podrobne podaný. Je dosť ťažké presne definovať predmet fyziky, pretože hranice medzi fyzikou a množstvom príbuzných disciplín sú ľubovoľné. V tomto štádiu vývoja nie je možné zachovať definíciu fyziky len ako vedy o prírode.

Akademik A.F.Ioffe (1880-1960; ruský fyzik) definoval fyziku ako vedu, ktorá študuje všeobecné vlastnosti a zákony pohybu hmoty a poľa. V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že všetky interakcie sa uskutočňujú pomocou polí, ako sú gravitačné, elektromagnetické, jadrové silové polia. Pole je spolu s hmotou jednou z foriem existencie matiek. Nerozlučné spojenie medzi poľom a hmotou, ako aj rozdiel v ich vlastnostiach, sa bude brať do úvahy v priebehu kurzu.

Fyzika úzko súvisí s prírodnými vedami. Toto úzke prepojenie fyziky s inými odvetviami prírodných vied, ako poznamenal akademik S.I.Vavilov (1891-1955; ruský fyzik a verejný činiteľ), viedlo k tomu, že fyzika prerástla do astronómie, geológie, chémie, biológie a ďalších s najhlbšími koreňmi. prírodné vedy. V dôsledku toho sa vytvorilo množstvo nových príbuzných disciplín ako astrofyzika, biofyzika atď.

S technikou je úzko spätá aj fyzika a toto spojenie má obojsmerný charakter. Fyzika vyrástla z potrieb techniky (vývoj mechaniky u starých Grékov bol napríklad spôsobený požiadavkami vtedajšej konštrukcie a vojenského vybavenia) a technológia zase určuje smer fyzikálneho výskumu (napríklad úloha vytvoriť najúspornejšie tepelné motory spôsobila rýchly rozvoj termodynamiky). Na druhej strane technická úroveň výroby závisí od vývoja fyziky. Fyzika je základom pre vytváranie nových odvetví techniky (elektronická technika, jadrová technika a pod.).

EJEDNOTKY FYZIKÁLNYCH VELIČIN

Hlavnou výskumnou metódou vo fyzike je skúsenosti- na základe praxe zmyslovo-empirické poznanie objektívnej reality, t.j. pozorovanie skúmaných javov za presne zohľadnených podmienok, ktoré umožňujú sledovať priebeh javov a pri opakovaní týchto podmienok ho opakovane reprodukovať.

Na vysvetlenie experimentálnych faktov sú predložené hypotézy.

Hypotéza je vedecký predpoklad predložený na vysvetlenie javu a vyžadujúci overenie skúsenosťou a teoretické zdôvodnenie stať sa dôveryhodnou vedeckou teóriou.

V dôsledku zovšeobecňovania experimentálnych faktov, ako aj výsledkov činnosti ľudí, fyzikálne zákony- stabilne sa opakujúce objektívne vzorce, ktoré existujú v prírode. Najdôležitejšie zákony stanovujú vzťah medzi fyzikálnymi veličinami, pre ktoré je potrebné tieto veličiny merať. Meranie fyzikálnej veličiny je činnosť vykonávaná pomocou meracích prístrojov na zistenie hodnoty fyzikálnej veličiny v akceptovaných jednotkách. Jednotky fyzikálnych veličín je možné zvoliť ľubovoľne, ale potom vznikajú ťažkosti pri ich porovnávaní. Preto je vhodné zaviesť systém jednotiek pokrývajúci jednotky všetkých fyzikálnych veličín.

Na zostavenie systému jednotiek sú jednotky ľubovoľne zvolené pre niekoľko nezávislých fyzikálnych veličín. Tieto jednotky sú tzv základné. Zvyšné veličiny a ich jednotky sú odvodené zo zákonov týkajúcich sa týchto veličín a ich Jednotky s tými hlavnými. Volajú sa deriváty.

Meter(m) je dĺžka dráhy, ktorú prejde svetlo vo vákuu za 1/299792458 s. Kilogram(kg) - hmotnosť rovnajúca sa hmotnosti medzinárodného prototypu kilogramu (platinovo-irídiový valec uchovávaný v Medzinárodnom úrade pre váhy a miery v Sevres neďaleko Paríža).

Po druhé(s) - čas rovnajúci sa 9 192631770 periódam žiarenia zodpovedajúcim prechodu medzi dvoma hyperjemnými úrovňami základného stavu atómu cézia-133.

Ampere(A) - sila nemenného prúdu, ktorý pri prechode cez dva rovnobežné priamočiare vodiče nekonečnej dĺžky a zanedbateľného prierezu, umiestnené vo vákuu vo vzdialenosti 1 m od seba, vytvára medzi týmito vodičmi silu rovnajúcu sa 2⋅10 -7 N na každý meter dĺžky.

Kelvin(K) - 1/273,16 dielu termodynamickej teploty trojného bodu vody.

Krtko(mol) - látkové množstvo systému obsahujúceho rovnaké množstvo konštrukčné prvky, koľko atómov obsahuje nuklid 12 C s hmotnosťou 0,012 kg.

Candela(cd) - svietivosť v danom smere zdroja vyžarujúceho monochromatické žiarenie s frekvenciou 540"10 12 Hz, ktorého energetická náročnosť v tomto smere je 1/683 W/sr.

Radian(rad) - uhol medzi dvoma polomermi kruhu, pričom dĺžka oblúka medzi ktorými sa rovná polomeru.

Steradián(cp) - priestorový uhol s vrcholom v strede gule, vykrajujúci plochu z povrchu gule, rovná plocheštvorec so stranou rovnou polomeru gule.

Na stanovenie odvodených jednotiek sa používajú fyzikálne zákony, ktoré ich spájajú so základnými jednotkami. Napríklad zo vzorca pre rovnomerný priamočiary pohyb v=st (s- prejdená vzdialenosť, t- čas) odvodená jednotka rýchlosti je 1 m/s.

Predslov

Úvod

Predmet fyziky a jeho vzťah k iným vedám

Jednotky fyzikálnych veličín

1 FYZIKÁLNE ZÁKLADY MECHANIKY

Kapitola 1 Prvky kinematiky

§ 1. Modely v mechanike. Referenčný systém. Trajektória, dĺžka dráhy, vektor posunutia

§ 2. Rýchlosť

§ 3. Zrýchlenie a jeho zložky

Smernica č.1 pre študentov 1. ročníka Lekársko-biologickej fakulty, semester č.1

NO

2003

PREDSLOV

ÚVOD

PREDMET FYZIKY A JEHO VZŤAH S INÝMI VEDAMI

Možno vás bude zaujímať