Э. Парселл - Электричество и магнетизм (1115535), страница 2
Текст из файла (страница 2)
д. с.) 145 — 149, 235 Электромагнит 395, 396 Электромагнитная индукция см. Индукция Электромагнитное поле, преобразование 217, 218 Электромагнитные волны 264 Электрона спин 370 — 372 — —, влияние температуры на ориентацию 374, 389 — — и магнитный момент 370, 388 Электронной орбиты диамагнетизм 368 — 370 — матнитный момент 364 Электростатика, определение 18 Электрические единицы (СГСЭ) 23 Электростатическое поле, законы преобразования 169 — —, равновесие в нем 79 Элемент Вестона 146— 148 — Вольта 145 Энергия, запасенная в емкости 116 —, — в магнитном поле 256 — 258 — кристаллической решетки 30,31 — системы зарядов 26 — 30 Эрстед, Ганс Христиан 156, 181, 230 Эрстед (единица Щ 385, 431 Эффективное значение переменного тока 288 Юханы потенциал 400 ПРЕДИСЛОВИЕ ОБЩЕГО РЕДАКТОРА РУССКОГО ПЕРЕВОДА Мы являемся свидетелями возникновения новых отраслей физики и все более глубокого проникновения ее во все области современной науки и техники.
Возникает вопрос: как при этом правильно поставить преподавание общей физики, являкмцейся основой мировоззрения и специальных знаний будущего ученого и инженера. Что действительно важно понять и знать и чем можно пренебречь? Вопросы об улучшении преподавания общего курса физики часто обсуждаются, однако принимаемые решения обычно не идут дальше очередного изменения программ.
Одной из попыток создания современного курса общей физики были «Фейнмановские лекции по физике», получившие у нас заслуженное признание. Другая попытка радикального решения этой проблемы была предпринята в университете г. Беркли (США, Калифорния), где в 1961 г. бьш создан специальный комитет из ученых, поставивших своей целью создание учебника нового типа. 11ервые два тома этого учебника (механика, электричество и магнетизм) вышли в 1965 г., в последние годы закончено издание трех остальных томов (волны, квантовая и статистическая физика). Кроме того, трн небольшие книги содержат описание тридцати шести работ Берклеевской физической лаборатории, идейно связанной с новым общим курсом.
Создатели Берклеевского курса стре«п»лись изложить в учебнике классическую физику, органически связав ее с основными идеями специальной теории относительности, квантовой физики и статистики,— именно в этом-то и заключены основные достоинства учебника. Курс предназначен не только для физиков, но и для будущих инженеров, химиков и биологов. Объем его значительно превосходит даже претензии физиков и оставляет поэтому как преподавателю, так и студенту большую свободу в выборе материала. Следует отметить прекрасную организацию курса.
Превосходные рисунки, большое количество задач различной трудности (часто из смежных с физикой областей), описание классических опытов и выдержки нз оригинальных работ увеличивают ценность и привлекательность курса. Инициатива перевода на русск!!й язык Берклеевского курса физики в значительной степени принадлежит проф. С.
П. Капице. Настоящий том отредактирован проф. А. О. Вайсенбергом. Мы уверены, что Берклеевский курс физики окажется интересным и полезньм! !пнрокол!у кругу учащихся н преподаватслей, А. П. Й)!и!!пикше ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА П ТОМА Второй том Берклеевского курса физики посвящен изтоженлпо основ э;!ектрп:лестна и магнетизма и следует за кМсханикс!:::, Ап;ор этого тома, лауреат Нобелевской премии, профессор Э.
Пгрселл, известен своимн работами по ядерному магнитному резонансу н озкрытием линии 21 гн в излучении межзвездного водорода. В своем предисловии и в замечаниях для преподавателей автор разъяснил научную и методическую программу книги. Ее отли штельной чертой являешься последовательное применение полученных при изучении механики законов преобразования специальной теории относительности к электромагнитному полю. Нал!еченная Э. Парселлом программа выполнена с большим умением.
Основные физические идеи рассмотрены автором весьма обстоятельно, а прикладные вопросы, часто включаемые в учебники, почти не рассматриваются. Иногда люжно слышать, что в настоящее время объем знаний, которые должен усвоить н запомнить студент, необычайно возрос. Книга Э. Парселла показывает, что развитие пауки увеличивает требования не к студенческой памяти, а к методам преподавания и к отбору материала.
Особенностью книги является большое количество интересных задач различной степени трудности. Задачи тесно связаны с текстом, часто являются его развитием и дополнением, и работа над ними не менее важна, чем изучение самого текста. Редактор надеется, что книга окажется полезной и интересной не только для физиков первых курсов, но и для студентов других специальностей, а также для преподавателей средних и высших учебных заведений. Перевод книги выполнен Н. В. Царевой (гл.
1 — 3, 6 — !0) и А. П. Гришиныл! (гл. 4, 5). В настоящем втором издании книги устранены замеченные опечатки и погрешности первого издания. Кроме того, почти все задачи, имеющие численное решение, снабжены ответами. А. О. Вайсенберг ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К БЕРКЛЕЕВСКОМУ КУРСУ ФИЗИКИ Предлагаемый элементарный курс физики для колледжей рассчитан на двухлетнее обучение студентов, специализирующихся в естественных и технических науках. 11амерение авторов состояло в том, чтобы представить элементарную физику, насколько возможно, в таком виде, в каком опа используется самими физикамн, активно работающими в этой науке. Мы пытались создать такой курс, в котором особое внимание было бы уделено основам физики и согласованному изложению фундаментальных идей специальной теории относительности, квантовой и статистической физики. Наш курс доступен любому студенту, который знает физику в объеме средней школы, Курс математики, состоящий из дифференциального и интегрального исчисления, должен изучаться параллельно.
В настоящее время в США подготавливается к печати несколько новых курсов физики для колледжей. Идея их создания занимала многих физиков; оиа явилась следствием прогресса в естественных и технических науках и возрастающих требований к преподаванию естественных наук в средней и высшей школах. Наш собственный курс был задуман в обсуждениях, проходивших в 19б1 г. с Ф. Моррисоном из Корнелльского университета и Ч. Киттелем. Мыполучили поддержку от Дж. Мэйса и его коллег из Национального научного фонда и У. Мишеля, который был тогда председателем комиссии по преподаванию физики в колледжах. Для руководства курсом на его начальных стадиях был организован неофициальный комитет.
Вначале он состоял из Л. Альвареца, У. Фреттера, Ч. Киттеля, У. Найта, Ф. Моррисона, Э. Парселла, М. Рудермана и Дж. Захариаса. Комитет собрался впервые в мае!962 г. в Беркли и наметил предварительные основы совершенно нового курса физики. Из-за большой занятости некоторых членов комитета состав его был частично изменен, н с января 19б4 г. этот комитет включал нижеподписавшихся лиц. Участие других авторов указано в предисловиях к отдельным томам.
Предварительные обсуждения оказали существенное влияние на окончательный результат нашей работы. В этих обсуждениях были детально рассмотрены проблемы, которые, как мы считали, следует излагать начинающим студентам колледжа естественных 8 и технических наук. Мы не задавались целью создать курс специально для выдающихся студентов, но старались объяснить основы физики со свежих и уже установившихся точек зрения. Поэтому некоторые части курса могут оказаться для преподавателей такими же новыми, как для студентов. Курс состоит из пяти томов: 1. Механика (Киттель, Найт, Рудерман). П.
Электричество и магнетизм (Парселл). П!. Волны (Крауфорд). !Ч. Квантовая физика (Вихман), Ч. Статистическая физика (Рейф). Лвторы каждого тома могли по своему усмотрению выбирать стиль и метод изложения, наиболее соответствующие предмету. Работа над курсом побудила Л.
Портиса создать новую лабораторию общей физики, известную теперь под названием Берклеевской физической лаборатории. Может показаться, что в нашем курсе, излагающем основы физики, эксперименту уделено недостаточное внимание. Дело, однако, в тоы, что важнейшие эксперименты выполняются в лаборатории, которая создана специально для того, чтобы дополнить курс лекций. Ю.
Комхшнс, У. Найгп, А. Порпшс, Ф. Регги, 3. Вихгяан, Ф. Крарфорд, Ф. Лг!оррисон, Э. Парцелл, М. Ррдергиан, Ч. Катте.ш, председатель Бсрилгь Калифорния ПРЕДИСЛОВИЕ КО ! ! ТОМУ Этот том Берклеевского курса физики содержит надои<ение электричества и магнетизма. Последовательность изложения в первом приближении обычна: электростатика, постоянный ток, магнитное поле, электромагнитная индукция, электрическая и магнитная поляризация в веществе. Однако наш подход к этим проблемам отличается от традиционного. Это различие наиболее заметно в гл, 5 и 6, где, опираясь на выводы 1 тома, мы рассматриваем электрические и магнитные поля движущихся зарядов как проявления теории относительности и инвариантностн электрического заряда.
Подобный подход фокусирует внимание па таких фундаментальных вопросах, как сохранение заряда, его инварнантность и физический смысл поля. Единственным формальным аппаратом специальной теории относительности, который при этом действительно необходим, является лоренцевское преобразование координат н формула сложения скоростей.
Необходимо, однако, чтобы к началу изучения этой части курса студент знал некоторые идеи и положения, развитые в 1 томе, например, умел смотреть на вещи из различных систем координат, владел понятием инвариантности и с уважением относился к условиям, налагаемым симметрией системы. Во П томе мы часто пользуемся также доказательствами, основанными на принципе суперпозиции. 1-1аш подход к рассмотрению электрических и магнитных явлснин в веществе является г,давным образом »микроскопическим».