Законы физики

Предисловие......Page 8
Обращение к читателю......Page 9
§ 1. Иерархия объектов в природе......Page 10
1.1. Элементарные частицы......Page 11
1.2. Ядра......Page 13
1.3. Атомы и молекулы......Page 14
1.4. Макротела......Page 15
1.5. Планеты......Page 16
1.6. Звезды. Галактики. Вселенная......Page 17
2.4. Сильные (ядерные) взаимодействия......Page 18
2.5. Слабые взаимодействия......Page 19
2.7. Поля и вещество......Page 20
3.2. Однородность пространства и времени......Page 21
3.3. Свободные тела и движение по инерции......Page 22
3.4. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности......Page 23
§ 4. Координаты, скорость, ускорение......Page 25
§ 5. Преобразования Галилея......Page 26
5.2. Относительность скоростей и их закон преобразования......Page 27
§ 6. Закон движения в механике......Page 28
§ 7. Движение материальной точки в иоле тяготения......Page 29
§ 8. Импульс. Закон сохранения импульса......Page 31
9.1. Закон сохранения энергии......Page 33
9.2. Применения законов сохранения......Page 35
9.3. Универсальность законов сохранения. Момент импульса......Page 39
10.1. Эксперименты на ускорителях и предельная скорость......Page 40
10.2. Преобразования Лоренца......Page 41
10.3. Релятивистские энергия и импульс......Page 44
10.4. Роль релятивистской постоянной с в физике......Page 45
§ 11. Электрический заряд......Page 47
12.2. Законы преобразования полей......Page 48
13.1. Новые объекты и новая математика......Page 50
13.2. Первое уравнение поля. Связь электрического поля с электрическими зарядами......Page 51
13.4. Третье уравнение поля. Связь тока и «чего-то» с вихревым магнитным полем......Page 52
13.6. Дополнительный анализ третьего уравнения поля. Связь переменного электрического поля с вихревым магнитным......Page 53
13.7. Уравнения Максвелла......Page 54
14.2. Поля зарядов, распределенных по сфере, линии, плоской поверхности......Page 55
14.3. Электростатическая энергия зарядов. Потенциал поля......Page 57
14.4. Поле диполя. Взаимодействия заряд—диполь и диполь—диполь......Page 59
§ 15. Постоянное магнитное поле......Page 60
15.2. Магнитное поле токовой плоскости......Page 61
15.3. Магнитный момент и его связь с механическим моментом......Page 62
16.2. Движение заряда в постоянном однородном магнитном поле......Page 63
16.3. Движение заряда в кулоновском поле......Page 64
17.1. Поле равномерно движущегося заряда......Page 67
17.2. Излучение ускоренно движущегося заряда......Page 70
18.1. Некоторые свойства поля излучения......Page 73
18.2. Бегущие волны......Page 74
18.3. Излучение электромагнитных волн колеблющимися зарядами. Энергия и импульс волн......Page 75
18.4. Собственные колебания поля. Стоячие волны......Page 76
19.1. Интерференция электромагнитных волн......Page 77
19.2. Дифракция электромагнитных волн......Page 78
19.3. Геометрическая оптика......Page 79
§ 21. Опыты по дифракции частиц......Page 81
§ 22. Соотношения неопределенностей......Page 85
23.1. Комплексные числа. Формула Эйлера......Page 87
23.2. Комплексные волны вероятности. Принцип суперпозиции......Page 88
23.3. Предельный переход к классической механике......Page 89
24.1. Энергия и ее квантование......Page 91
24.2. Момент импульса и его квантование......Page 94
24.3. Амплитуды вероятности и квантовые числа......Page 96
25.1. Спин электрона......Page 97
25.2. Системы одинаковых частиц. Квантовые статистики......Page 99
25.3. Атомные квантовые состояния......Page 101
26.1. Квантовые переходы. Линейчатые спектры излучения......Page 102
26.2. Фотон. Понятие четности. Правила отбора......Page 103
§ 27. Взаимодействие фотонов с электронами. Фотоэффект. Комптон-эффект......Page 107
§ 28. Одновременная измеримость величин и понятие об их полных наборах......Page 110
§ 29. Молекулы......Page 111
§ 30. Основная задача статистической физики......Page 114
§ 31. Макроскопические величины. Флуктуации......Page 116
32.1. «Машинные эксперименты»......Page 117
32.2. Обратимость во времени микроскопических процессов и необратимость процессов в макротелах......Page 118
§ 34. Температура......Page 119
§ 35. Равновесное распределение частиц в телах......Page 123
§ 36. Термодинамические соотношения......Page 126
37.2. Классический и квантовый идеальные газы......Page 129
37.3. Уравнение состояния идеального газа......Page 130
37.4. Теплоемкость идеального газа......Page 132
37.5. Обратимые тепловые процессы......Page 135
§ 38. Статистика и термодинамика излучения......Page 137
39.1. Кристаллическая решетка......Page 141
39.2. Типы связей в решетках......Page 142
39.3. Механические свойства кристаллов......Page 143
39.4. Электронные энергетические спектры кристаллов......Page 148
39.5. Теплоемкость решетки......Page 150
39.6. Электронный газ в металлах......Page 155
§ 40. Фазовые переходы......Page 158
§ 41. Неравновесные состояния тел......Page 164
§ 42. Макроскопическое движение......Page 165
§ 43. Уравнения гидродинамики идеальной жидкости......Page 166
43.1. Закон сохранения вещества в гидродинамике......Page 167
43.2. Уравнение движения в гидродинамике......Page 168
44.1. Вязкость......Page 170
44.2. Течение вязкой жидкости в трубе......Page 172
44.3. Теплопроводность......Page 173
44.4. Передача теплоты между двумя стенками......Page 174
44.5. Диффузия. Растворение кристалла в жидкости......Page 175
45.1. Понятие длины свободного пробега молекул......Page 177
45.2. Молекулярное рассмотрение процесса диффузии......Page 179
45.3. Диффузия как задача о случайном блуждании частиц......Page 180
45.4. Связь между кинетическими коэффициентами......Page 182
46.1. Метод подобия. Число Рейнольдса......Page 183
46.2. Сопротивление при малых скоростях......Page 185
46.3. Сопротивление при больших (дозвуковых) скоростях......Page 187
47.1. Переход ламинарных течений в турбулентные......Page 188
47.2. Пограничный слой......Page 189
47.3. Турбулентная вязкость и температуропроводность......Page 190
47.4. Переход от молекулярного к конвекционному переносу теплоты. Солнечная грануляция......Page 191
48.1. Некоторые виды волнового движения......Page 193
48.2. Характеристики волн......Page 194
48.3. Линейные и нелинейные волны......Page 195
48.5. Сильно возмущенные среды......Page 196
48.6. Колебания заряженной капли и деление тяжелых атомных ядер......Page 197
49.2. Критерий сжимаемости среды и скорость звука......Page 199
49.9. Сопло Лаваля......Page 201
50.1. Распространение возмущений в потоке сжимаемого газа......Page 202
50.2. Общие соотношения для ударного скачка......Page 204
50.3. Ударные волны в идеальном газе......Page 207
50.4. Задача о сильном взрыве в атмосфере......Page 210
51.1. Кумулятивные струи......Page 211
51.2. Схлопывание пузырьков в жидкости......Page 214
51.4. Роль неустойчивостей в ограничении кумуляции......Page 215
51.5. Выход ударной волны на поверхность звезды......Page 216
§ 52. Кавитация в жидкости......Page 217
§ 53. Явления в сильно разреженных газах......Page 218
§ 54. Макроскопические квантовые явления в жидкости......Page 221
§ 55. Обобщения гидродинамики......Page 223
§ 56. Сверхпроводимость......Page 225
§ 57. Электропроводность металлов......Page 226
§ 58. Постоянный электрический ток......Page 230
59.1. Электроны и дырки. Экситонные состояния......Page 232
59.2. Полупроводники......Page 234
60.1. Флуктуации поля в веществе......Page 235
60.2. Электростатическое поле в металле......Page 236
60.3. Электростатические поля в диэлектриках. Поляризация вещества......Page 237
61.1. Диамагнитный эффект......Page 241
61.2. Парамагнетики. Ориентационная намагниченность......Page 243
61.3. Спонтанная намагниченность. Ферромагнетизм......Page 245
61.4. Магнитные свойства сверхпроводников. Квантование крупномасштабного магнитного потока......Page 247
62.2. Индукционная э.д.с.......Page 250
62.3. Цепи переменного тока. Решения дифференциальных уравнений......Page 251
62.4. Генерация электромагнитных волн......Page 257
62.5. Некоторые законы оптики сред. Скорость распространения электромагнитных волн в среде. Отражение и преломление волн......Page 258
62.6. Показатель преломления в диэлектриках. Дисперсия света. Поглощение света......Page 262
62.7. Показатель преломления в металлах. Скин-эффект. Прозрачность металлов к жесткому излучению......Page 264
62.8. Эффекты нелинейной оптики......Page 265
62.9. Лазеры......Page 268
§ 63. Общие замечания......Page 271
§ 64. Квантовые явления в плазме. Туннелирование ядер сквозь потенциальный барьер......Page 272
§ 65. Релятивистские эффекты в плазме. Дефект массы при синтезе ядер и их энерговыделение......Page 275
§ 66. Статистика плазмы. Уравнение состояния плазмы. Тепловое излучение плазмы......Page 276
§ 67. Кинетика плазмы. Подвижность ионов и ее связь с диффузией. Электропроводность плазмы......Page 278
§ 68. Магнитная гидродинамика и неустойчивости плазмы. «Токамаки»......Page 279
§ 69. Колебания и волны в плазме. Распространение радиоволн в ионосфере Земли......Page 281
§ 70. Состояние вещества при сверхвысоких температурах и плотностях......Page 284
71.1. Расчет давления и температуры в центре звезды......Page 286
71.2. Температура поверхности и полная мощность излучения звезды......Page 287
72.1. Анализ возможных источников энергии звезд......Page 288
72.2. Ядерные реакции протон — протонного цикла......Page 290
73.2. Плотность и размеры белых карликов......Page 291
73.3. Предельная масса белых карликов......Page 292
74.1. Размеры нейтронных звезд......Page 293
74.3. Радиоизлучение пульсаров......Page 294
74.4. Внутренняя структура нейтронных звезд......Page 296
74.5. Гравитационные эффекты в окрестностях нейтронной звезды......Page 297
75.1. Принцип эквивалентности......Page 298
75.3. Уравнения Эйнштейна......Page 300
76.2. Открытие «расширения» Вселенной......Page 301
76.3. Критическая плотность......Page 302
77.1. Открытие фонового теплового радиоизлучения......Page 304
77.2. Зарядово-несимметричная модель ранней Вселенной......Page 305
77.3. Изменение плотности и температуры дозвездной материи в процессе космологического расширения......Page 306
77.4. Состояние вещества в ранние эпохи горячей Вселенной......Page 307
§ 78. Синтез элементов в звездах......Page 309
Заключительное слово автора......Page 314
I. Фундаментальные эксперименты в истории физики и выдающиеся изобретения в физико-технической области......Page 315
II. О мировых постоянных, анализе размерностей и системах единиц......Page 320
III. Единицы физических величин......Page 324
IV. Внесистемные единицы......Page 325
VI. Некоторые физические постоянные (приближенные значения)......Page 326
VII. Латинский и греческий алфавиты......Page 327
Предметный указатель......Page 328