yavor1 (553178), страница 3
Текст из файла (страница 3)
й 43.5. Напряженность индуцированного поля (437). й 43.6. Электромагнитное поле и принцип относительности (437). Э 43.7. Закон ин. дукции Фарадея (438). 4 43.8. Правило Ленца (440). й 43.9, Электромагнитная индукция и закон сохранения энергии (440). й 43.10. Самоиндукция (441). 443.1!.
Энергия электромагнитного поля (442).$43.12. Включение цепи с индуктнвностью (443). Г л а а а 44. Электропроводность твердых тел . 4 44.1. Экспериментальные основы электронной теории проводимости металлов(444). 444.2.Эффект Холла (446). 4 44.3.Электронный газ (449). 9 44.4.
Вывод закона Ома из электронной теории (450). 4 44.5. Электро. проводность металлов и полупроводников (452). 4 44.6, Вывод закоаа Джоуля — Ленца (453). 4 44.7. Контактная разность потенциалов (455). э 44.8. Термаэлектричестао (456). $ 44.9. Работа выхода (457). 444 Г л а в а 45. Теплоемкость н теплопроиодиость твердых тел . 4 45.1. Теплоемкость (459), й 45.2.
Теплоемкость металлов (46!). 4 45.3. Теплопроаодность изоляторов (46!). 4 45.4. Теплопроводность металлов (464). 459 Г л а в а 46. Электропроиодность электролитов 466 й 46.1. Электролитическая лиссоциация (466). й 46.2. Закон Ома и элсктропроводность электролитов (467). 5 46.3. Законы Фарадея (488). $ 46М. Гальванический элемент (469). 5 46.5. Аккумуляторы (470). Г л а в а 41. Заряды и токи в магнитном поле . 4 4!.!. Сила Лоренца (399). 5 4!.2. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле (401). 8 41.3.
Определение знана заряда элементарных частиц (402). 4 41,4. Цнклотрон (403). 9 41.5. Энергия частицы и условие синхронизации (405). 9 41.6. Синхрофазотрон (406). 4 41.7. Удельный заряд элехтрона (409). 4 4!.8. Удельный заряд иона (410)4 41.9. Проводник с геком в магнитноч поле (411). 5 41.10. Рамка с током в магнитном поле (412). Г л а в а 47. Ток в вакууме . 4 47.!. Термозлектронная эмиссия (47!).
з 47.2. Диод и его харантеристика (472). 4 47.3. Триод и его характеристика (474). 4 47.4. Электронно-лучевая трубка (475). Глава 48,Токвгаэах 4 48.1. Ионизация и рекомбинация (476). з 48.2. Несамостоятельный разряд (478). 4 48.3.
Ударнан ионизация (480). 4 48.4, Счетчик Гейгера — Мюллера (48!). 4 48.5. Самостоятельный разряд. Плазма (48з!. б 48.6. Тлеющий разряд (484), 4 48.7. Плазма в магнитном поле (485). 4 48.8. Сжатие и удержание плазмы (487). б 48.9. МГД-генератор (489). ,Предметаый указатель 471 476 49! ПРЕДИСЛОВИЕ В наше время физика занимает лидирующее положение среди естественных наук.
Это определяется богатством и многообразием идей и методов исследования современной физики, их фундаментальным значением для гносеологии (теории познания), для развития диалектико-материалистического миропонимания. Не менее важно влияние физики и на развитие производительных сил общества. Ряд областей современной техники, таких, как электроника (включая полупроводники и квантовую электронику), ядерная техника и ракетостроение, радиотехника н др., настолько тесно переплетаются с физикой, что становятся неотъемлемыми от нее. Вместе с тем и в давно сложившихся «класснческих» отраслях науки и техники применение новых физических идей и методов исследования приводит зачастую к принципиально новым решениям ряда проблем. Появились и бурно развиваются новые пограничные обще- научные и инженерные дисциплины, находящиеся на стыке нескольких наук и базирующиеся на физике (кибернетика, радиоастрономия, бионика, биофизика и др.).
Существенно расширились возможности для дальнейшего взаимного проникновения различных областей знания друг в друга. Для нашего времени, кроме того, характерно резкое сокращение сроков между научными открытиями и их применением в народном хозяйстве, повседневной жизни и практике.
Все это не могло не привести к резкому повышению требований, предъявляемых к современному курсу физики в системе как среднего, так и высшего образования. В средней школе введена новая программа по физике, появляются новые учебники и учебные пособия. В старших классах средней школы введены факультативные курсы, задача которых — более глубоко ознакомить интересующихся школьников с некоторыми проблемами современной физики. ы В специализированных классах и физико-математических средних школах физика изучается по программам повышенного уровня.
В высшей школе, в частности технической, в последние годы значительно повышен научно-теоретический уровень преподавания физики. Повышение уровня преподавания физики выдвигает ряд новых методических проблем. Из ннх наиболее сложная — создание соответствующих учебников и учебных пособий. При этом необходимо решить задачу, которую мы (не претендуя на полноту и строгость) сформулируем следующим образом: без применения сложного математического аппарата изложить основные идеи современной физики, нх физический смысл, методы исследования и важнейшие результаты. При этом необходимо показать органическую преемственность современь(ой и классической физики, непреходящую ценность и важность тех результатов «классики», без усвоения которых невозможно проникнуть в круг идей современной физики, понять ее методы и осмыслить достижения.
Многолетний опыт преподавания физики в средней и высшей школе привел авторов к мысли, что книга, в которой была бы решена эта задача, может быть создана, если отказаться от традиционной последовательности изложения учебного материала. Основной методический замысел книги, предлагаемой вниманию читателя, заключается в том, чтобы с самого начала вскрыть органическу«о связь классической и современной физики. В частности, это приводит к необходимости через весь курс механики и электродинамики пронести идеи специальной теории относительности и по возможности в полной мере использовать их при формировании основных понятий.
(Методические идеи изложения основных понятий теории относительности и ее многочисленных применений в данной книге предложены А. А. Пинским.) Некоторые важнейшие идеи квантовой механики также должны использоваться на протяжении всего курса физики. При реализации этого замысла авторы встретились с большими методическими трудностями. Главнейшая из них заключается в том, чтобы в систематическом курсе ввести с самого начала понятия и представления, смысл которых раскрывается лишь постепенно, па протяжении всего курса физики.
Однако эта же трудность существует и при традиционной системе построения курса. Более того, при традиционной системе изложения, когда понятия и представления современной физики даются в конце курса, на !2 них, как правило, не хватает нн места в книге, ни учебного времени. !(роме того, эти понятия и представления трудно закрепить — основная часть учебного материала уже осталась позади, и возвращаться к нему <по второму кругу» не представляется возможным.
11аконец, при традиционной системе изложения мы невольно вырабагываем у слушателя некий психологический барьер, мешающий восприятию идей современной физики,— они представляются противоречащими тому «здравому смыслу», закреплению которого как раз и способствует традиционная методика. Вот почему, отчетливо понимая, что стоявшие перед нами большие трудности не могли не привести к существенным недостаткам рукописи, мы все же решили написать эту книгу. Она рассчитана на читателей, твердо усвоивших курс физики в объеме восьмилетней школы и желающих овладеть основами классической и современной физики. Мы надеемся, что она будет полезна учащимся старших классов средней школы как при изучении основного курса физики, так и в особенности при изучении школьных факультативных курсов.
Студенты вузов также извлекут определенную пользу, работая по этой книге. Однако не следует думать, что отсутствие высшей математики в книге по физике сразу же делает ее легкой для чтения и усвоения. Физика — это сложный и достаточно трудный предмет, изучение которого требует серьезных усилий. Поэтому всякая книга, по которой можно изучать физику, требует времени и серьезного, напряженного труда.
Ее нельзя просто читать, по ней нужно работать. Авторы хотели бы надеяться, что время и усилия, затраченные читателем на изучение основ физики по этой книге, окупятся в дальнейшей учебе и работе. Во втором издании книги раздел «Электродинамика» перенесен в первый том.
Во втором томе излагаются разделы: «Колебания и волны»; «Основы квантовой физики атомов, молекул и твердых тел»; «Основы физики ядра и элементарных частиц». В отличие от первого издания, главы по обоим томам имеют единую нумерацию. Формулы перенумерованы по главам. Во втором издании в определенной мере учтены многочисленные отзывы читателей на первое издание, а также некоторый опыт работы по этой книге преподавателей ряда обычных и физико-математических школ в разных городах и селах страны. !3 Всем читателям, и особенно школьникам, приславшим свои замечания и пожелания, авторы приносят глубокую благодарность.
Мы отчетливо сознаем, что н второе издание книги нуждается в дальнейшем совершенствовании, и будем признательны за критические замечания. Отзывы и замечания по втой книге авторы просят посылать по адресу: Москва В-71, Ленинский проспект, 15, издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы. Б. М. Яворский, А. А. Пинский ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ДВИЖЕНИЕ И СИЛЫ ГЛАВА 1 СКОРОСТЬ $1.1. Механическое движение 1. Все тела, окружающие нас, от звезд и планет до таких мельчайших частиц, как атомы и их составные части, находятся в состоянии непрерывного движения.
Простейшей формой движения является изменение положения тел друг относительно друга — механическое двизсение. Механическое движение лежит в основе движения большинства механизмов и машин, в основе действия всех видов транспорта. Вместе с тем оно является и составной частью более сложных, немеханических процессов. Так, тепловые явления связаны с беспорядочным движением молекул; излучение света — с движением электронов в атомах; ядерные реакции — с движением и взаимодействием элементарных частиц (протонов, нейтронов, мезонов).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
