Физика для поступающих в вузы

Е.И.Бутиков, А.Л.Быков, А.С.Кондратьев ФИЗИКА ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ Задача книги — способствовать развитию более широкого кругозора, навыков физического мышления и глубокого понимания основных физических законов, а также стимулировать интерес к предмету. Большое внимание уделено разбору конкретных физических задач и примеров. Используемый математический аппарат полностью соответствует школьной программе. В новом издании исправлены опечатки и отдельные неточности предыдущего издания, выходившего в 1978 г. Содержание Предисловие 3 К Читателю 7 1. МЕХАНИКА Кинематика 9 § 1. Пространство и время. Системы отсчета. Основные понятия кинематики 9 материальной точки § 2. Кинематика движения в однородном поле 16 Динамика 26 § 3. Системы отсчета в динамике. Законы Ньютона. Принцип 26 относительности Галилея § 4. Механическое состояние. Уравнение движения 32 § 5. Силы в природе. Гравитационные взаимодействия 39 § 6. Трение. Движение с трением. Упругие деформации 46 Законы сохранения в механике 57 § 7.Импульс. Движение центра масс. Реактивное движение 57 § 8. Работа. Закон сохранения энергии в механике 63 § 9. Столкновения частиц 71 § 10. Законы сохранения и космические скорости 78 § 11. Простые примеры из космической динамики 85 § 12. Механическое равновесие 93 Движение жидкостей и газов 102 § 13. Гидростатика. Плавание тел 102 § 14. Движение идеальной жидкости 108 § 15. Вязкая -жидкость. Обтекание тел 117 § 16. Метод анализа размерностей 124 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Основы молекулярно-кинетической теории 134 § 1. Броуновское движение. Два подхода к описанию макроскопических 134 систем § 2. Молекулярно-кииетическая теория идеального газа 141 § 3. Статистические распределения 147 § 4. Флуктуации 155 160 Основы термодинамики § 5. Первый закон термодинамики. Тепловые двигатели 160

§ 6. Примеры применения первого закона термодинамики § 7. Второй закон термодинамики. Направление тепловых процессов § 8. Статистическая природа необратимости тепловых процессов Газы, жидкости, фазовые переходы § 9. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса § 10. Фазовые переходы 3. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ Электростатика § 1. Заряд и поле. Закон сохранения электрического заряда. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса § 2. Проводники в электрическом поле § 3. Конденсаторы § 4. Энергия электрического поля и энергия системы зарядов § 5. Энергетические превращения в конденсаторах и сохранение энергии в электростатике Постоянный электрический ток § 6. Закон Ома. Работа в цепи электрического тока. Закон Джоуля — Ленца § 7. Расчет цепей постоянного тока. Правила Кирхгофа § 8. Магнитное поле постоянного тока Электромагнитное поле § 9. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Энергия магнитного поля § 10. Относительный характер электрического и магнитного полей. Основы теории электромагнитного поля § 11. Электрические машины постоянного тока § 12. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях Переменный электрический ток § 13. Цепи переменного тока. Векторные диаграммы. Резонанс § 14. Мощность переменного тока. Преобразование и передача электроэнергии. Трансформатор § 15. Трехфазный ток. Электрические машины переменного тока 4. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ Собственные колебания в механических системах и электрических цепях § 1. Свободные колебания гармонического осциллятора § 2. Затухающие колебания § 3. Энергетические превращения при собственных колебаниях Вынужденные колебания § 4. Вынужденные колебания гармонического осциллятора. Резонанс § 5. Энергетические превращения при вынужденных колебаниях. Установление колебаний § 6. Автоколебания § 7. Несинусоидальные колебания Волны

167 173 180 183 183 191 199 199 206 213 219 225 232 232 239 245 253 253 261 268 274 282 282 291 298 308 308 318 326 330 330 339 348 356 360

§ 8. Колебания связанных маятников § 9. Волны в упругих средах § 10. Энергия волн § 11. Интерференция волн. Стоячие волны § 12. Принцип Гюйгенса. Дифракция волн. Эффект Допплера § 13. Волны на воде. Дисперсия и групповая скорость § 14. Электромагнитные волны 5. ОПТИКА. ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Волновая оптика § 1. Свет как электромагнитные волны. Интерференция § 2. Дифракция света § 3. Спектральные приборы. Дифракционная решетка § 4. Протяженные источники света. Звездный интерферометр § 5. Интерференция немонохроматического света. Время когерентности § 6. Физические принципы голографии Геометрическая оптика § 7. Световые лучи. Принцип Ферма § 8. Оптические приборы для визуальных наблюдений. Телескоп Теория относительности § 9. Постулаты теории относительности. Принцип относительности. Максимальная скорость распространения взаимодействий § 10. Релятивистская кинематика. Синхронизация часов. Измерение промежутков времени и расстояний. Относительность промежутков времени и расстояний § 11. Преобразования Лоренца. Интервал. Релятивистский закон преобразования скорости § 12. Релятивистский импульс. Зависимость массы от скорости. Релятивистская энергия § 13. Примеры релятивистского движения частиц § 14. Принцип эквивалентности. Гравитационное смещение спектральных линий 6. ВВЕДЕНИЕ В КВАНТОВУЮ ФИЗИКУ Законы микромира § 1. Световые кванты § 2. Границы применимости классической физики. Соотношения неопределенностей § 3. Свет — частицы или волны? Корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля § 4. Законы движения в квантовой физике. Принцип соответствия Атом и электромагнитное поле § 5. Атом в квантовой физике § 6. Излучение света атомами. Ширина спектральных линий § 7. Излучение света нагретыми телами § 8. Вынужденное излучение. Квантовые усилители и генераторы света

360 366 374 379 390 399 406 417 417 425 434 442 449 455 461 461 470 476 476 482 490 497 507 513 521 521 529 537 545 551 551 556 563 568 577

Квантовая физика и свойства макроскопических тел § 9. Электронная структура кристаллов. Диэлектрики, полупроводники, металлы § 10. Электронные свойства простых металлов § 11. Плазма и электроны в металлах Приложение. Системы единиц

577 582 588 595