Введение в физику (Китайгородский) 1973 год - старые учебники
Скачать Советский учебник
Назначение: Книга представляет собой учебное пособие по физике для студентов высших технических учебных заведений и состоит из трех частей: 1) механическое и тепловое движение, 2) электромагнитное поле, 3) строение и свойства вещества. Таким образом, оптика и электродинамика излагаются с единой точки зрения, а все проблемы строения атомов, молекул и твердых тел даются последовательно на основе знаний, полученных в первых двух частях книги. Пособие отличается также относительно небольшим объемом, оригинальностью и современностью изложения. Второе издание переработано в связи с необходимостью отразить в книге развитие физики за последние годы.
© "Наука" Москва 1973
Авторство: Александр Исаакович Китайгородский
Формат: DjVu Размер файла: 17.8 MB
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ко второму изданию
ЧАСТЬ I
МЕХАНИЧЕСКОЕ И ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ
Глава 1. Основной закон механики 11
§ 1. Кинематика 11
§ 2. Силы 17
§ 3. Основной закон механики 19
§ 4. Приложение основного закона механики к ускоренному прямолинейному движению 22
§ 5. Приложение основного закона механики к движению по окружности 25
§ 6. Влияние вращения Земли на механические явления 30
§ 7. Какие данные необходимы для решения механической задачи? 33
§ 8. Коэффициенты пропорциональности в формулах физики и размерности физических величин 36
Глава 2. Механическая энергия 38
§ 9. Работа 38
§ 10. Кинетическая энергия 40
§ 11. Потенциальная энергия 41
§ 12. Закон сохранения механической энергии 46
§ 13. Потенциальные кривые. Равновесие 47
Глава 3. Импульс 50
§ 14. Сохранение импульса 50
§ 15. Центр инерции 51
§ 16. Соударения 53
§ 17. Явления отдачи 59
Глава 4. Вращение твердого тела 62
§ 18. Кинетическая энергия вращения 62
§ 19. Момент инерции 64
§ 20. Работа вращения и основное уравнение вращения 66
§21. Момент импульса 68
§ 22. Свободные оси вращения 71
§23. Гироскопы 73
Глава 5. Колебания 74
§ 24. Малые отклонения от равновесия 74
§ 25. Частные случаи колебаний 76
§26. Превращения энергии. Затухающие колебания 78
§ 27. Вынужденные колебания 81
§ 28. Автоколебания 86
§ 29. Сложение колебаний одного направления 88
§30. Спектр колебания 91
§31. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний 93
Глава 6. Бегущие волны 95
§ 32. Распространение деформации 95
§ 33. Возникновение волнового движения 98
§ 34. Волны давления и скорости колебания 100
§ 35. Поток энергии 102
§36. Затухание упругих волн 104
§ 37. Интерференция волн 106
§ 38. Принцип Гюйгенса — Френеля. Отражение и преломление волн 108
§39. Коэффициент отражения 110
§40. Явление Доплера 112
Глава 7. Стоячие волны 114
§41. Наложение двух волн, бегущих в противоположные стороны 114
§42. Собственные колебания стержней 116
§43. Собственные колебания двумерных и трехмерных систем ... 118
§44. Вынужденные колебания стержней и пластинок 120
§45. Колебания пьезоэлектриков 122
Глава 8. Вопросы акустики 123
§46. Объективная и субъективная характеристики звука 123
§47. Сила и громкость звука 125
§48. Архитектурная акустика 127
§49. Атмосферная акустика 128
§ 50. Действие ультразвука 130
Глава 9. Температура и теплота 131
§51. Тепловое равновесие 131
§ 52. Внутренняя энергия ' 133
§53. Первое начало термодинамики 134
§ 54. Энергия микроскопических систем 136
§55. Уравнение состояния 137
§ 56. Уравнение газового состояния 139
§57. Уравнения состояния реальных газов 141
Глава 10. Термодинамические процессы 142
§58. Графическое изображение процессов 142
§59. Работа. Циклы 144
§ 60. Процессы изменения состояния газов 145
§61. Процесс Джоуля — Томсона 153
Глава 11. Энтропия 154
§ 62. Принцип существования энтропии 154
§ 63. Принцип возрастания энтропии 157
§ 64. Принцип действия тепловой машины 159
§65. Цикл Карно. Максимальный к. п. д 161
§66. Второе начало термодинамики 163
Глава 12. Кинетическая теория газов 164
§ 67. Основные представления 164
§ 68. Длина свободного пробега 167
§ 69. Давление газа. Средняя квадратичная скорость молекул .... 168
§70. Внутренняя энергия газа 171
§ 71. Статистическое распределение 173
§ 72. Закон Больцмана 174
§ 73. Распределение частиц по высоте в поле тяжести 176
§ 74. Распределение молекул по скоростям 178
§ 75. Измерение скоростей молекул газа 180
§ 76. Вероятность состояния 181
§77. Необратимые процессы с молекулярной точки зрения 183
§78. Флуктуации. Границы применения второго начала 185
Глава 13. Процессы перехода к равновесию 187
§79. Диффузия 187
§80. Теплопроводность и вязкость 189
§81. Быстрота выравнивания 190
§ 82. Стационарные процессы 193
§ 83. Движение в вязкой среде 194
§ 84. Коэффициенты диффузии, вязкости и теплопроводности для газов 196 § 85. Ультраразреженные газы 198
ЧАСТЬ II
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Глава 14. Электрическое поле 200
§86. Векторные характеристики электрического поля: напряженность и смещение 200
§ 87. Диэлектрическая проницаемость 202
§ 88. Законы электрического поля 204
§ 89. Вычисление полей простейших систем 206
§90. Электрическая энергия 216
§91. Радиус электрона и границы классической электродинамики 219
§ 92. Электрические силы 220
§ 93. Дипольный момент системы зарядов 223
§ 94. Поляризация изотропного диэлектрика 226
§ 95. Поляризация кристаллических веществ 229
§ 96. Ограниченные диэлектрические тела в электрическом поле . . 230
Глава 15. Магнитное поле 234
§ 97. Магнитный момент 234
§ 98. Сила Ампера 237
§99. Сила, действующая на движущийся заряд 239
§ 100. Магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами . . . 240
§ 101. Напряженность магнитного поля 242
§ 102. Взаимодействия токов и магнитов 244
§ 103. Эквивалентность токов и магнитов 246
§ 104. Вихревой характер магнитного поля 248
§ 105. Закон электромагнитной индукции и сила Лоренца .... 252
§ 106. Измерение магнитного поля методом индукционного толчка . 253
§ 107. Ограниченные тела в магнитном поле 256
§ 108. Связь между магнитной проницаемостью и восприимчивостью. 259
§ 109. Искажение магнитного поля при внесении в него магнетика 260
§ 110. Магнитный гистерезис 263
Глава 16. Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла 266
§111. Обобщение закона электромагнитной индукции 266
§112. Ток смещения 269
§113. Картина электромагнитного поля 272
Глава 17. Энергетические превращения в электромагнитном поле . . . 274
§ 114. Превращения в цепи постоянного тока 274
§ 115. Превращения в замкнутой цепи переменного тока 276
§ 116. Магнитная энергия поля . 278
§ 117. Электрические колебания 280
§ 118. Электромагнитная энергия 283
§ 119. Импульс и давление электромагнитного поля 286
Глава 18. Электромагнитное излучение 288
§ 120. Элементарный диполь 288
§ 121. Антенна как электрический диполь 289
§ 122. Излучение диполя 291
§ 123. Электромагнитный спектр 293
§ 124. Квантовая природа излучения 295
Глава 19. Распространение электромагнитных волн 296
§ 125. Дисперсия и поглощение 296
§ 126. Поведение электромагнитной волны на границе двух сред . 299
§ 127. Естественный и поляризованный свет. Поляризация при
отражении 302
§ 128. Распространение световых волн в среде с градиентом показателя
преломления 304
§ 129. Распространение радиоволн 307
§ 130. Радиолокация 309
Глава 20. Интерференционные явления 312
§ 131. Сложение волн от двух источников 312
§ 132. Когерентность * * 314
§ 133. Интерференция в пластинке 318
§ 134. Полосы равной толщины и полосы равного- наклона . . . 320
§ 135. Практические применения интерференции 323
Глава 21. Рассеяние 328
§ 136. Вторичное излучение 328
§ 137. Дифракция волн на отверстиях 330
§ 138. Система беспорядочно расположенных рассеивателей .... 334
§ 139. Поведение сплошной однородной среды 337
§ 140. Рассеяние в неоднородной среде 338
§ 141. Дифракционная решетка 341
§ 142. Направленные излучатели радиоволн 345
§ 142а. Голография 347
Глава 22. Дифракция рентгеновских лучей на кристалле ....... 349
§ 143. Кристалл как дифракционная решетка 349
§ 144. Определение параметров элементарной ячейки кристалла . . . 352
§ 145. Интенсивность дифракционных лучей 353
§ 146. Методы рентгеновского анализа 355
Глава 23. Двойное лучепреломление 358
§ 147. Анизотропия поляризуемости 358
§ 148. Распространение света в одноосных кристаллах 362
§ 149. Поляризаторы. Исследование поляризационного состояния
света 366
§ 150. Кристаллическая пластинка между «скрещенными» николями 368
§ 151. Двойное лучепреломление, вызванное внешним воздействием 370
§ 152. Оптическая активность 372
§ 153. Принципы теории оптической активности 374
Глава 24. Теория относительности 377
§ 154. Основания теории 377
§ 155. Опытные подтверждения принципа постоянства скорости света 378
§ 156. Время в теории относительности 381
§ 157. Масса 383
§ 158. Энергия 384
§ 159. Дефект массы 385
§160. Принцип эквивалентности и понятие об общей теории относительности 386
Глава 25. Квантовая природа поля 388
§ 161. Фотон 388
§ 162. Фотоэлектрический эффект 390
§ 163. Флуктуации светового потока 393
§ 164. Закон Кирхгофа 394
§ 165. Абсолютно черное тело 396
§ 166. Теория теплового излучения 398
§ 166а. Стимулированное излучение 402
§ 1666. Люминесценция 403
ЧАСТЬ III
СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА
Глава 26. Потоки заряженных частиц 405
§ 167. Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном
полях 405
§ 168. Получение пучков заряженных частиц 408
§ 169. Электронные линзы 409
§ 170. Электронный микроскоп 412
§ 171. Электронные и ионные проекторы 416
§ 172. Электронно-лучевая трубка 418
§ 173. Масс-спектрограф 420
§ 174. Ускорители заряженных частиц 422
§ 175. Автофазировка 423
§ 176. Синхрофазотрон. Синхротрон 425
§ 177. Ионизованный газ 427
§ 178. Электрический разряд в газе 428
§ 178а. Плазма 432
Глава 27. Волновые свойства микрочастиц 439
§ 179. Дифракция электронов 439
§ 180. Основные идеи квантовой механики 440
§ 181. Принцип неопределенности 443
§ 182. Потенциальный ящик 447
§ 183. Что дает решение уравнения Шредингера 450
§ 184. Туннельный переход 451
Глава 28. Строение атома 452
§ 185. Энергетические уровни атома водорода 452
§ 186. Квантовые числа 456
§ 187. Электронное облако для s- и р-состояний 457
§ 188. Принцип Паули 459
§ 189. Отклонение атомного пучка в магнитном поле 460
§ 190. Спин электрона 462
§ 191. Магнитные моменты атомов 464
§ 192. Периодический закон Менделеева 465
§ 193. Ионизационные потенциалы 467
§ 194. Спектры атомов в оптической области 468
§ 195. Атомные рентгеновские спектры 470
Глава 29. Молекула 472
§ 196. Химическая связь 472
§ 197. Геометрия молекул 476
§ 198. Электронная оболочка молекулы 479
§ 199. Энергетические уровни молекул 480
§ 200. Вращательный спектр молекул 482
§201. Инфракрасный колебательно-вращательный спектр 485
§ 202. Комбинационное рассеяние света 489
§ 203. Электронный спектр поглощения 492
§ 204. Магнитный резонанс 494
§ 205. Квадрупольный резонанс 496
§206. Газовые лазеры 498
Глава 30. Атомное ядро 504
§ 207. Экспериментальные методы ядер ной физики 504
§ 208. Частицы, входящие в состав ядра 512
§ 209. Масса и энергия атомного ядра 513
§ 210. Спин и магнитный момент ядра 515
§211. Силы взаимодействия нуклонов 517
§212. Нуклоны в ядре 518
§ 213. Спектры атомных ядер 20
§214. Нейтрино бета-распада 522
§215. Общие закономерности химических и ядерных превращений 523
§216. Радиоактивность 525
§ 217. Ядерные реакции 529
§ 217а. Реакции деления тяжелых ядер 531
§ 2176. Цепная реакция 532
§217в. Принципы действия ядерного реактора 534
§ 217г. Искусственные радиоактивные продукты 536
§ 218. Термоядерные реакции 538
Глава 31. Элементарные частицы 539
§219. Термин «элементарная» частица 539
§ 220. Взаимодействие быстродвижущихся электронов 540
§221. Мезонная теория взаимодействия нуклонов 542
§ 222. Мезоны 543
§ 223. Релятивистская теория электрона 544
§ 224. Рождение и аннигиляция пар частиц 546
§ 225. Частицы и античастицы 547
§ 226. Асимметрия элементарных частиц 549
§ 226а. Барионный спектр 551
§ 2266. Кварки 554
Глава 32. Атомное строение тел 555
§ 227. Поликристаллическое вещество и монокристаллы 555
§ 228. Пространственная решетка 557
§229. Выбор ячейки. Симметрия кристалла 561
§ 230. Упаковка частиц в кристалле 565
§231. Молекулярный кристалл 567
§ 232. Плотные упаковки шаров 570
§ 233. Примеры кристаллических структур 573
§ 234. Тепловые колебания в кристалле 576
§ 235. Тепловые волны 578
§236. Тепловое расширение 580
§ 237. Дефекты кристалла 582
§ 238. Ближний порядок. Жидкости 586
§ 239. Аморфные тела 588
§ 240. Дальний и ближний порядок расположения атомов в сплавах 589
§241. Жидкие кристаллы 592
§ 242. Полимерные вещества 593
§ 242а. Биологические макромолекулы 595
Глава 33. Фазовые превращения 596
§ 243. Диаграмма состояния 596
§ 244. Фазовые превращения . . 598
§ 244а. Диаграмма состояния и свойства гелия 600
§ 245. Условия устойчивого состояния фазы 603
§ 246. Метастабильные состояния 605
§ 247. Превращения газ ^ жидкость 607
§ 248. Сжижение газов 609
§ 249. Превращения газ ^кристалл 610
§ 250. Превращения жидкость +Ц кристалл 611
§ 251. Превращения кристалл кристалл 614
§ 252. Диффузия в твердых телах 616
Глава 34. Деформация тел 618
§ 253. Упругие свойства 618
§ 254. Пластические свойства 619
§ 255. Предел прочности 621
§ 256. Механические свойства поликристаллического материала. . . 622
§ 257. Влияние поверхностно-активных веществ на деформацию . . . 623
§ 258. Разрушение материалов под действием потока частиц . . . 624
Глава 35. Диэлектрики 627
§ 259. Связь между диэлектрической проницаемостью и поляризуемостью молекулы 627
§ 260. Поляризация полярных и неполярных молекул 629
§261. Адаптивность молекулярной рефракции 632
§ 262. Пиро-пьезоэлектрики 634
§ 262а. Сегнетоэлектрики 636
Глава 36. Магнетики 637
§ 263. Три класса магнетиков 637
§ 264. Диамагнетизм 638
§ 265. Парамагнетизм 640
§ 266. Ферромагнетизм 642
Глава 37. Электронное строение и свойства тел 648
§ 267. Свободные электроны 648
§ 268. Энергетические уровни в твердом теле 649
§ 269. Электронный газ 652
§ 270. Проводимость 655
§271. Сверхпроводимость 658
§ 272. Полупроводники 660
§ 273. Эмиссия электронов 665
§ 274. Фотоэлектрический эффект 667
§ 275. Запирающие слои 670
§ 276. Контактная разность потенциалов 672
§ 276а. Электролюминесценция полупроводников 673
§ 277. Распределение зарядов в неравномерно нагретом теле . . . 675
§ 278. Термоэлектродвижущая сила 676
§ 279. Выделение тепла в электрических цепях 678
§ 280. Применения термоэлектрического эффекта 680
Приложение. Таблица формул электродинамики 681
Предметный указатель 685