Предисловие к четвертому изданию ...................... 11

Предисловие к первому изданию .......................... 12

ОТДЕЛ I ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

Глава 1. Кинематика материальной точки и абсолютно твердого тела ............. 18

1. Предварительные понятия.............................. 13

2. Скорость ............................................ 19

3. Ускорение ........................................... 21

4. Поступательное и вращательное движения абсолютно твердого тела .......... 23

5. Абсолютное, относительное и переносное движения ....... 28

6. Некоторые случаи сложения движений твердого тела...... 30

Глава 2. Динамика поступательного движения ........... 82

1. Первый закон Ньютона ................................ 32

2. Сила ................................................. 34

3. Масса................................................ 36

4. Второй закон Ньютона................................. 39

5. Третий закон Ньютона ................................. 41

6. Основной закон динамики поступательного движения..... 41

7. Закон сохранения количества движения ................. 43

8. Движение тела переменной массы ....................... 44

9. Механический принцип относительности................. 45

10. Закон всемирного тяготения............................ 47

11. Гравитационное поле .................................. 50

12. Внешнее трение ...................................... 53

13. Движение в неинерциальных системах отсчета............ 55

Глава 3. Работа и механическая энергия ................. 67

1. Энергия .............................................. 57

2. Работа ............................................... 58

3. Мощность ............................................ 60

4. Силовая функция ..................................... 61

5. Механическая энергия ................................. 63

6. Закон сохранения механической энергии................. 67

7. Удар................................................. 68

Глава 4. Динамика вращательного движения.............. 70

1. Момент силы ......................................... 70

2. Момент инерции....................................... 71

3. Момент количества движения........................... 76

4. Основной закон динамики вращательного движения...... 78

5. Закон сохранения момента количества движения......... 79

6. Движение под действием центральных сил .............. 81

7. Гироскоп............................................ 85

Глава 5. Основы аналитической механики .............. 89

1. Основные понятия и определения....................... 89

2. Уравнения Лагранжа второго рода..................... 92

3. Функция Гамильтона. Канонические уравнения Гамильтона ............................. 91

4. Понятие о вариационных принципах механики .......... 98

5. Канонические преобразования......................... 102

6. Законы сохранения .................................. 105

Глава 6. Механические колебания ..................... 109

1. Основные понятия ................................... 109

2. Малые колебания системы, имеющей одну степень свободы............................... 113

3. Малые колебания системы с несколькими степенями свободы ............................................. 121

4. Колебания нелинейной системы, имеющей одну степень свободы ..................... 133

ОТДЕЛ II ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ

Глава 1. Основные понятия ........................... 144

Глава 2. Законы идеальных газов ..................... 150

1. Идеальные газы ...................................... 150

2. Смеси идеальных газов ............................... 152

Глава 3. Первый закон термодинамики................. 153

1. Внутренняя анергия и энтальпия....................... 153

2. Работа и теплота ..................................... 156

3. Теплоемкость ........................................ 157

4. Первый закон термодинамики.......................... 158

5. Простейшие термодинамические процессы идеальных газов ....................... 162

Глава 4. Второй и третий законы термодинамики ......... 166

1. Обратимые и необратимые процессы .................... 166

2. Круговые процессы (циклы). Цикл Карно ............... 167

3. Второй закон термодинамики .......................... 173

4. Энтропия ........................................... 174

5. Основное соотношение термодинамики................. 179

6. Характеристические функции и термодинамические потенциалы .................... 180

7. Основные дифференциальные уравнения термодинамики 184

8. Диаграмма s-T...................................... 188

9. Многокомпонентные и многофазные системы. Условия термодинамического равновесия ………………………………………..192

10. Химическое равновесие ............................... 199

11. Третий закон термодинамики ..........................202

Глава 5. Кинетическая теория газов ................... 204

1. Основное уравнение кинетической теории газов.......... 204

2. Закон распределения молекул по скоростям Максвелла ... 205

3. Средняя длина свободного пробега молекул .............208

4. Явления переноса в газах.............................. 209

5. Свойства разреженных газов........................... 215

Глава 6. Элементы статистической физики ............. 217

1. Введение ............................................ 217

2. Вероятность состояния системы. Средние значения физических величин............ 218

3 Распределение Гиббса.................................219

4 Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы ......................223

5. Распределение Максвелла—Больцмана.................223

6. Квантовая статистика.................................224

7. Квантовые распределения Бозе—Эйнштейна и Ферми— Дирака............................225

8 Вырождение газов, подчиняющихся квантовой статистике ................................ 228

9. Теплоемкости однотомных и двухатомных газов.........232

10. Статистический смысл второго начала термодинамики .... 236

11. Флуктуации .........................................237

12. Влияние флуктуаций на чувствительность измерительных приборов .................... 240

13. Электрические флуктуации в радиоаппаратуре ..........242

14. Броуновское движение................................ 243

Глава 7. Реальные газы и пары ....................... 844

1. Уравнения состояния реальных газов................... 244

2. Силы межмолекулярного взаимодействия в газах ........ 246

3. Дросселирование газов. Эффект Джоуля—Томсона ...... 249

4. Изотермы реальных газов. Пары. Критическое состояние вещества...................... 250

5. Сжижение газов...................................... 252

Глава 8. Жидкости................................... 258

1. Общие свойства и строение жидкостей .................. 253

2. Свойства поверхностного слоя жидкости ................ 257

3. Смачивание. Капиллярные явления .................... 258

4. Испарение и кипение жидкостей ....................... 260

5. Свойства разбавленных растворов ..................... 262

6. Сверхтекучесть гелия.................................264

Глава 9. Кристаллические твердые тела................ 266

1. Общие свойства и строение твердых тел ................. 266

2. Тепловое расширение твердых тел...................... 270

3. Теплопроводность твердых тел.........................271

4. Теплоемкость твердых тел.............................275

5. Фазовые превращения твердых тел ..................... 277

6. Адсорбция........................................... 280

7. Упругие свойства твердых тел ......................... 281

Глава 10. Аморфные вещества ........................ 286

1. Общие свойства и строение аморфных веществ ........... 286

2. Вязко-упругие свойства аморфных веществ.............. 290

Глава 11. Полимеры ................................. 291

1. Общие свойства и строение полимеров .................. 291

2. Конформационная статистика полимерных цепей ........ 296

3. Разбавленные растворы полимеров ..................... 300

4. Кристалличность полимеров........................... 302

5. Механические свойства полимеров...................... 304

ОТДЕЛ III ОСНОВЫ ГИДРОАЭРОМЕХАНИКИ

Глава 1. Гидроазростатика ............................. 810

1. Введение ............................................ 310

2. Гидроаэростатика .................................... 311

Глава 2. Гидроаэродинамика ........................... 314

1. Основные понятия.................................... 314

2. Уравнение неразрывности.......................... . . 317

3. Уравнения движения жидкости....................... 318

4. Уравнение энергии ................................... 325

5. Элементы теории размерностей и теории подобии......... 328

6. Движение тел в жидкости. Пограничный слой ........... 333

7. Движение жидкостей в трубах ......................... 337

ОТДЕЛ IV ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Глава 1. Электростатика................................ 841

1. Основные понятия. Закон Кулона ...................... 341

2. Электрическое поле. Напряженность поля .............. 343

3. Электрическое смещение. Теорема Остроградского— Гаусса для потока смещения …………………………………………………..348

4. Потенциал электростатического поля ................... 350

5. Проводники в электростатическом поле ................. 356

6. Электроемкость ...................................... 359

7. Диэлектрики в электрическом поле .................... 361

8. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект .......... 370

9. Энергия заряженного проводника и электрического поля ............................. 372

Глава 2. Постоянный электрический ток в металлах........ 375

1. Основные понятия и определения...................... 375

2. Электронная теория проводимости .................... 376

3. Законы постоянного тока.............................. 380

4. Правила Кирхгофа ................................... 383

Глава 3. Электрический ток в жидкостях и газах .......... 386

1. Проводимость жидкостей. Электролитическая диссоциация ............................ 386

2. Законы электролиза .................................. 387

3. Атомность электричества.............................. 388

4. Закон Ома для тока в жидкостях ....................... 388

5. Электропроводность газов ............................. 389

6. Несамостоятельный газовый разряд .................... 390

7. Самостоятельный газовый разряд...................... 391

8. Понятие о плазме..................................... 396

Глава 4. Электрический ток в полупроводниках ........... 400

1. Собственная проводимость полупроводников ............ 400

2. Примесная проводимость полупроводников ............. 401

3. Явление Холла в металлах и полупроводниках .......... 403

Глава 5. Контактные, термоэлектрические и эмиссионные явления ............. 405

1. Контактные явления в металлах. Законы Вольты......... 405

2. Контактные явления в полупроводниках................ 408

3. Термоэлектрические явления в металлах и полупроводниках .......................... 416

4. Эмиссионные явления и металлах....................... 421

Глава 6. Магнитное ноле постоянного тока............... 425

1. Магнитное поле. Закон Ампера ........................ 425

2! Закон Био—Савара—Лапласа ......................... 427

3. Простейшие магнитные поля токов ..................... 430

4. Действие магнитного поля на проводники с токами. Взаимодействие проводников …………………………………………….435

5. Закон полного тока. Магнитные цепи ................... 437

6. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле ............................ 441

Глава 7. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях ............442

1. Сила Лоренца ....................................... 442

2. Удельный заряд частиц. Масс спектрография............ 444

3. Ускорители заряженных частиц ....................... 445

4. Основы электронной оптики ........................... 448

Глава 8. Электромагнитная индукция .................... 454

1. Основной закон электромагнитной индукции ............ 454

2. Вихревые индукционные токи.......................... 456

3. Явление самоиндукции................................ 457

4. Взаимная индукция. Трансформатор ................... 461

5. Энергия магнитного поля электрического тока........... 462

Глава 9. Магнитные свойства вещества .................. 464

1. Магнитные моменты электронов и атомов................ 464

2. Классификация магнетиков............................ 467

3. Диамагнетизм........................................ 469

4. Парамагнетизм....................................... 470

5. Магнитное поле в магнетиках .......................... 472

6. Ферромагнетизм...................................... 474

7. Сверхпроводимость................................... 479

Глава 10. Электромагнитные колебания.................. 488

1. Колебательный контур................................. 483

2. Вынужденные электромагнитные колебания ............ 485

3. Электронные и полупроводниковые выпрямители и усилители ............................ 490

Глава 11. Основы электродинамики неподвижных сред .....497

1. Общая характеристика теории Максвелла............... 497

2. Первое уравнение Максвелла .......................... 498

3. Ток смешения. Второе уравнение Максвелла............. 499

4. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля.................... 500

5. Решение уравнений Максвелла методом запаздывающих потенциалов ........ 502

6. Законы сохранения в электромагнитном поле............ 504

7. Основные положения электронной теории. Система уравнений Лоренца..... 506

8. Усреднение уравнений микрополя...................... 507

Глава 12. Основы магнитной гидродинамики.............. 510

1. Уравнения магнитной гидродинамики .................. 510

2. Магнитогидродинамические волны ..................... 514

3. Разрывы и ударные волны ............................. 516

Глава 13. Основы специальной теории относительности .... 519

1. Принцип относительности Эйнштейна................... 519

2. Интервалы........................................... 520

3. Преобразования Лоренца и их следствия................ 523

4. Преобразование скорости ............................ 525

5. Четырехмерные скорость и ускорение................... 525

6. Релятивистская динамика ............................ 526

7. Понятие о преобразованиях Лоренца для электромагнитного поля....................... 529

8. Излучение Вавилова—Черенкова ...................... 531

9. Явление Доплера в оптике............................. 532

ОТДЕЛ V ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Глава 1. Основы акустики............................... 534

1. Введение ............................................ 534

2. Скорость распространения звуковых волн ........... 535

3. Волновое уравнение .................................. 536

4. Продольные синусоидальные волны.................... 539

5. Энергия акустических волн............................ 543

6. Отражение и преломление продольных акустических воли (в отсутствие дифракционных явлений)............. 545

7. Стоячие волны ....................................... 549

8. Явление Доплера..................................... 552

9. Поглощение и рассеяние звуковых волн................. 553

10. Элементы физиологической акустики ................... 554

11. Ультразвук.......................................... 556

12. Ударные волны в газах................................ 559

Глава 2. Электромагнитные волны....................... 563

1. Общая характеристика................................ 563

2. Излучение электромагнитных волн..................... 570

8 Радиосвязь, телевидение, радиолокация и радиоастрономия ............................... 579

Глава 3. Прохождение света через границу двух сред....... 588

1. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом.....583

2. Отражение и преломление света диэлектриками.......... 585

3. Поляризация света при отражении и преломлении .......591

4. Основы металлооптики................................ 592

Глава 4. Интерференция света .......................... 595

1. Когерентные волны...................................595

2. Оптическая длина пути................................600

3. Интерференция в топких пленках ...................... 601

Глава 5. Дифракция света .............................. 604

1. Принцип Гюйгенса—Френеля..........................604

2. Графическое сложение амплитуд вторичных волн ........607

3. Дифракция Френеля.................................. 609

4. Дифракция Фраунгофера .............................. 613

5. Дифракционные явления на многомерных структурах .... 620

6. Дифракция радиоволн ................................623

Глава 6. Геометрическая оптика......................... 624

1. Основные положения ................................. 624

2. Плоское зеркало. Плоскопараллельная пластинка. Призма............ 626

3. Преломление и отражение на сферической поверхности .. 627

4. Тонкие линзы ........................................630

5. Центрированные оптические системы ...................633

6. Основные оптические приборы .........................636

7. Погрешности оптических систем........................641

8. Разрешающая способность оптических приборов.........646

9. Основы фотометрии...................................649

Глава 7. Поляризация света ............................ 652

1. Способы получения поляризованного света..............652

2. Элементы кристаллооптики............................653

3. Двойное лучепреломление............................. 659

4. Искусственное двойное лучепреломление................ 662

5. Анализ поляризованного света. Эллиптическая и круговая поляризация света .664

6. Интерференция поляризованных лучей .................667

7. Вращение плоскости поляризации ......................671

Глава 8. Молекулярная оптика ..........................673

1. Дисперсия света...................................... 673

2. Спектральный анализ................................. 677

3. Поглощение света .................................... 682

4. Рассеяние света ...................................... 684

Глава 9. Тепловое излучение ............................689

1. Тепловое излучение................................... 689

2. Законы излучения абсолютно черного тела ..............692

3. Понятие об оптической пирометрии..................... 696

Глава 10. Действия света ............................... 698

1. Фотоэлектрический эффект............................698

2. Эффект Комптона..................................... 702

3. Давление света....................................... 705

4. Химические действия света............................ 706

Глава 11. Люминесценция .............................. 709

1. Классификация процессов люминесценции и их протекание .............. 709

2. Закономерности люминесценции .......................712

ОТДЕЛ VI АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Глава 1. Элементы иерелятивистской квантовой механики .. 715

1. Волновые свойства частиц. Волновая функция........... 715

2. Уравнение Шредингера ...............................718

3. Соотношение неопределенностей Гейзенберга............ 719

4. Простейшие задачи квантовой механики ................ 721

5. Квантовые переходы.................................. 740

Г лава 2. Атом......................................... 745

1. Атомы и ионы с одним валентным электроном ............ 745

2. Многоэлектронные атомы..............................75 3

3. Векторная модель атома............................... 758

4. Эффект Зеемана и явления резонанса ...................76 I

5. Эффект Штарка в водородоподобиых системах ...........768

6. Принцип Паули. Периодическая система элементов ......769

7. Рентгеновские лучи................................... 776

Глава 3. Молекула ..................................... 779

1. Ионные молекулы .................................... 779

2. Атомные молекулы ................................... 782

3. Электронные спектры молекул......................... 786

4. Колебательные спектры молекул ....................... 791

5. Вращательные спектры молекул .......................793

6. Электронно-колебательные спектры молекул ............ 797

7. Вращательно-колебательные спектры молекул........... 798

8. Комбинационные спектры молекул ..................... 800

9. Сплошные и диффузные спектры молекул................ 801

10. Молекулярная спектроскопия ......................... 803

И. Ионизация атомов и молекул .......................... 804

Глава 4. Атомное ядро ................................. 806

1. Состав и размеры атомных ядер ........................ 806

2. Энергия связи ядер. Ядерные силы ..................... 808

3. Магнитные и электрические свойства ядер............... 812

4. Модели ядра......................................... 815

5. Радиоактивность ..................................... 818

6. Альфа-распад.......................................... 825

7. Бета-распад.......................................... 827

8. Гамма-излучение..................................... 833

9. Прохождение заряженных частиц и гамма-излучения через вещество.......... 838

10. Методы наблюдения и регистрации ионизирующих частиц и квантов излучения...... 849

Глава 5. Ядерные реакции .............................. 852

1. Основные понятия.................................... 852

2. Общая классификация ядерных реакций ................ 855

3. Физические основы ядерной энергетики................. 859

Глава 6. Элементарные частицы......................... 865

1. Основные сведения об элементарных частицах ...........865

2. Понятие о симметриях сильных взаимодействий..........874

3. Частицы и поля ...................................... 882

4. Космические лучи .................................... 887

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение I. Единицы измерения и размерности физических

величин в различных системах единиц ............. 892

1. Единицы измерения механических величин ............. 892

2. Единицы измерения тепловых величин ................ 899

3. Единицы измерения электрических и магнитных величин 899

4. Единицы измерения уровня звукового давления ......... 909

5. Единицы измерения световых величии .................. 909

6. Некоторые единицы измерения в атомной и ядерной физике ....................... 910

Приложение II. Универсальные физические постоянные .... 910

Предметный указатель.................................... 914