Име:Курс по физика. 1990 г.

Ръководството е съставено в съответствие с програмата по физика за студенти. Състои се от седем части, които очертават физическите основи на механиката, молекулярната физика и термодинамиката, електричеството и магнетизма, оптиката, квантовата физика на атомите, молекулите и твърди вещества, Физика на атомното ядро ​​и елементарните частици. Ръководството установява логическата приемственост и връзка между класическата и съвременната физика.
Второто издание (1-во-1985) е изменено, дадено тестови въпросии задачи за самостоятелно решаване.

Учебникът е написан в съответствие с действащата програма на курса по физика за инженерни и технически специалности на висшите образователни институции.
малък обем учебно ръководствопостигнато чрез внимателен подбор и стегнато представяне на материала.
Книгата се състои от седем части. Първата част осигурява систематично представяне физически основикласическата механика, както и елементи от специалната (частна) теория на относителността. Втората част е посветена на основите на молекулярната физика и термодинамиката. Третата част се занимава с електростатика, постоянен електрически ток и електромагнетизъм. В четвъртата част, посветена на представянето на трептенията и вълните, се разглеждат паралелно механичните и електромагнитните трептения, посочват се техните прилики и разлики и се сравняват физическите процеси, протичащи по време на съответните трептения. Петата част се занимава с елементите на геометричната и електронната оптика, вълновата оптика и квантовата природа на излъчването. Шестата част е посветена на елементите на квантовата физика на атомите, молекулите и твърдите тела. Седмата част очертава елементите на физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици.

СЪДЪРЖАНИЕ
Предговор
Въведение
Предметът на физиката и нейната връзка с другите науки
Единици за физически величини
1. Физически основи на механиката.
Глава 1. Елементи на кинематиката
§ 1. Модели в механиката. Справочна система. Траектория, дължина на пътя, вектор на преместване
§ 2. Скорост
§ 3. Ускорението и неговите компоненти
§ 4. Ъглова скорост и ъглово ускорение
Задачи
Глава 2. Динамика на материална точка и постъпателно движение на твърдо тяло. Сила
§ 6. Втори закон на Нютон
§ 7. Трети закон на Нютон
§ 8. Сили на триене
§ 9. Закон за запазване на импулса. Център на масата
§ 10. Уравнение на движение на тяло с променлива маса
Задачи
Глава 3. Работа и енергия
§ 11. Енергия, работа, мощност
§ 12. Кинетична и потенциална енергия
§ 13. Законът за запазване на енергията
§ 14. Графично представяне на енергията
§ 15. Удар на абсолютно еластични и нееластични тела
Задачи
Глава 4
§ 16. Инерционен момент
§ 17. Кинетична енергия на въртене
§ 18. Силов момент. Уравнение на динамиката на въртеливото движение на твърдо тяло.
§ 19. Ъгловият момент и законът за неговото запазване
§ 20. Свободни оси. Жироскоп
§ 21. Деформации на твърдо тяло
Задачи
Глава 5 Елементи на теорията на полето
§ 22. Законите на Кеплер. Закон за гравитацията
§ 23. Гравитация и тегло. Безтегловност 48 y 24. Гравитационно поле и неговия интензитет
§ 25. Работа в гравитационното поле. Потенциал на гравитационното поле
§ 26. Космически скорости
§ 27. Неинерциални отправни системи. Сили на инерцията
Задачи
Глава 6
§ 28. Налягане в течност и газ
§ 29. Уравнение на непрекъснатост
§ 30. Уравнение на Бернул и следствия от него
§ 31. Вискозитет (вътрешно триене). Ламинарен и турбулентен режим на флуиден поток
§ 32. Методи за определяне на вискозитета
§ 33. Движение на тела в течности и газове
Задачи
Глава 7
§ 35. Постулати на специалната (частна) теория на относителността
§ 36. Преобразувания на Лоренц
§ 37. Следствия от трансформациите на Лоренц
§ 38. Интервал между събития
§ 39. Основен закон на релативистката динамика на материална точка
§ 40. Законът за връзката на масата и енергията
Задачи

Глава 8
§ 41. Методи на изследване. Преживени закони за идеалния газ
§ 42. Уравнение на Клапейрон - Менделеев
§ 43. Основно уравнение на молекулярно-кинетичната теория на идеалните газове
§ 44. Законът на Максуел за разпределението на молекулите на идеален газ според скоростите и енергиите на топлинното движение
§ 45. Барометрична формула. Разпределение на Болцман
§ 46. Среден брой сблъсъци и среден свободен пробег на молекулите
§ 47. Експериментално обосноваване на молекулярно-кинетичната теория
§ 48. Транспортни явления в термодинамично неравновесни системи
§ 49. Вакуум и методи за получаването му. Свойства на ултраразредените газове
Задачи
Глава 9. Основи на термодинамиката.
§ 50. Брой степени на свобода на молекула. закон равномерно разпределениеенергия по степени на свобода на молекулите
§ 51. Първият закон на термодинамиката
§ 52. Работата на газ с изменение на неговия обем
§ 53. Топлинна мощност
§ 54. Приложение на първия закон на термодинамиката към изопроцесите
§ 55. Адиабатен процес. Политропен процес
§ 57. Ентропия, нейната статистическа интерпретация и връзка с термодинамичната вероятност
§ 58. Вторият закон на термодинамиката
§ 59. Топлинни машини и хладилници Цикъл на Карно и неговата ефективност за идеален газ
Задачи
Глава 10
§ 61. Уравнение на Ван дер Ваалс
§ 62. Ван дер Ваалсови изотерми и техният анализ
§ 63. Вътрешна енергия на реален газ
§ 64. Ефект на Джаул-Томсън
§ 65. Втечняване на газове
§ 66. Свойства на течностите. Повърхностно напрежение
§ 67. Намокряне
§ 68. Налягане под извитата повърхност на течност
§ 69. Капилярни явления
§ 70. Твърди тела. Моно- и поликристали
§ 71. Видове кристални твърди тела
§ 72. Дефекти в кристалите
§ 75. Фазови преходи от първи и втори род
§ 76. Диаграма на състоянието. тройна точка
Задачи
3. Електричество и магнетизъм
Глава 11
§ 77. Законът за запазване на електрическия заряд
§ 78. Закон на Кулон
§ 79. Електростатично поле. Сила на електростатичното поле
§ 80. Принципът на суперпозиция на електростатични полета. диполно поле
§ 81. Теорема на Гаус за електростатично поле във вакуум
§ 82. Приложение на теоремата на Гаус за изчисляване на някои електростатични полета във вакуум
§ 83. Циркулация на вектора на напрегнатост на електростатичното поле
§ 84. Потенциал на електростатично поле
§ 85. Напрежението като потенциален градиент. Еквипотенциални повърхности
§ 86. Изчисляване на потенциалната разлика от напрегнатостта на полето
§ 87. Видове диелектрици. Поляризация на диелектрици
§ 88. Поляризация. Напрегнатост на полето в диелектрик
§ 89. Електрическо смесване. Теорема на Гаус за електростатично поле в диелектрик
§ 90. Условия на границата между две диелектрични среди
§ 91. Сегнетоелектрици
§ 92. Проводници в електростатично поле
§ 93. Електрически капацитет на самотен проводник
§ 94. Кондензатори
§ 95. Енергия на система от заряди, самотен проводник и кондензатор. Енергия на електростатичното поле
Задачи
Глава 12
§ 96. Електрически ток, сила и плътност на тока
§ 97. Външни сили. Електродвижеща силаи напрежение
§ 98. Закон на Ом. Съпротивление на проводника
§ 99. Работа и власт. Закон на Джаул-Ленц
§ 100. Закон на Ом за нееднороден участък от верига
§ 101. Правила на Кирхоф за разклонени вериги
Задачи
Глава 13 Електрически токовев метали, вакуум и газове
§ 104. Работна работа на електрони от метал
§ 105. Емисионни явления и тяхното приложение
§ 106. Йонизация на газове. Несамостоятелен газоразряд
§ 107. Самостоятелен газоразряд и неговите видове
§ 108. Плазма и нейните свойства
Задачи
Глава 14
§ 109. Магнитно поле и неговите характеристики
§ 110. Законът на Био-Савар-Лаплас и приложението му за изчисляване магнитно поле
§ 111. Закон на Ампер. Взаимодействие на паралелни токове
§ 112. Магнитна константа. Единици за магнитна индукция и сила на магнитното поле
§ 113. Магнитно поле на движещ се заряд
§ 114. Действието на магнитно поле върху движещ се заряд
§ 115. Движение на заредени частици в магнитно поле
§ 117. Ефект на Хол
§ 118. Циркулация на вектора B на магнитно поле във вакуум
§ 119. Магнитни полета на соленоида и тороида
§ 121. Работа по преместване на проводник и верига с ток в магнитно поле
Задачи
Глава 15
§ 122. Феноменът на електромагнитната индукция (експерименти на Фарадей
§ 123. Законът на Фарадей и извеждането му от закона за запазване на енергията
§ 125. Вихрови токове (токове на Фуко
§ 126. Индуктивност на веригата. самоиндукция
§ 127. Токове при отваряне и затваряне на веригата
§ 128. Взаимна индукция
§ 129. Трансформатори
§130. Енергия на магнитното поле
Задачи
Глава 16
§ 131. Магнитни моменти на електрони и атоми
§ 132. ДНК- и парамагнетизъм
§ 133. Намагнитване. Магнитно поле в материята
§ 134. Условия на границата между два магнита
§ 135. Феромагнетици и техните свойства
§ 136. Природата на феромагнетизма
Задачи
Глава 17
§ 137. Вихър електрическо поле
§ 138. Ток на изместване
§ 139. Уравнения на Максуел за електромагнитното поле
4. Трептения и вълни.
Глава 18
§ 140. Хармонични трептения и техните характеристики
§ 141. Механични хармонични вибрации
§ 142. Хармоничен осцилатор. Пружинно, физическо и математическо махало
§ 144. Събиране на хармонични трептения със същата посока и същата честота. удари
§ 145. Събиране на взаимно перпендикулярни вибрации
§ 146. Диференциално уравнениесвободни затихващи трептения (механични и електромагнитни) и тяхното решение. Автоколебания
§ 147. Диференциално уравнение на принудени трептения (механични и електромагнитни) и неговото решение
§ 148. Амплитуда и фаза на принудени трептения (механични и електромагнитни). Резонанс
§ 149. Променлив ток
§ 150. Резонанс на напрежението
§ 151. Резонанс на токовете
§ 152. Мощност, освободена във веригата за променлив ток
Задачи
Глава 19 еластични вълни.
§ 153. Вълнови процеси. Надлъжни и напречни вълни
§ 154. Уравнението на бягаща вълна. фазова скорост. вълново уравнение
§ 155. Принципът на суперпозицията. групова скорост
§ 156. Интерференция на вълни
§ 157. стоящи вълни
§ 158. Звукови вълни
§ 159. Ефект на Доплер в акустиката
§ 160. Ултразвук и неговото приложение
Задачи
Глава 20
§ 161. Експериментално производство на електромагнитни вълни
§ 162. Диференциално уравнение на електромагнитна вълна
§ 163. Енергия на електромагнитните вълни. Импулс на електромагнитно поле
§ 164. Излъчване на дипол. Приложение на електромагнитните вълни
Задачи
5. Оптика. Квантовата природа на радиацията.
Глава 21. Елементи на геометричната и електронната оптика.
§ 165. Основни закони на оптиката. пълно отражение
§ 166. Тънки лещи. Изображение на обекти с помощта на лещи
§ 167. Аберации (грешки) на оптичните системи
§ 168. Основни фотометрични величини и техните единици
Задачи
Глава 22
§ 170. Развитие на идеи за природата на светлината
§ 171. Кохерентност и монохроматичност на светлинните вълни
§ 172. Интерференция на светлината
§ 173. Методи за наблюдение на интерференцията на светлината
§ 174. Интерференция на светлината в тънки слоеве
§ 175. Прилагане на светлинна интерференция
Глава 23
§ 177. Метод на зоните на Френел. Праволинейно разпространение на светлината
§ 178. Дифракция на Френел от кръгъл отвор и диск
§ 179. Дифракция на Фраунхофер от един процеп
§ 180. Дифракция на Фраунхофер върху дифракционна решетка
§ 181. Пространствена решетка. разсейване на светлината
§ 182. Дифракция върху пространствена решетка. Формула на Улф-Брагс
§ 183. Разделителна способност на оптични инструменти
§ 184. Понятието холография
Задачи
Глава 24. Взаимодействие на електромагнитните вълни с материята.
§ 185. Разсейване на светлината
§ 186. Електронна теория на дисперсията на светлината
§ 188. Ефект на Доплер
§ 189. Излъчване на Вавилов-Черенков
Задачи
Глава 25
§ 190. Естествена и поляризирана светлина
§ 191. Поляризация на светлината при отражение и пречупване на границата на два диелектрика
§ 192. Двойно пречупване
§ 193. Поляризиращи призми и поляроиди
§ 194. Анализ на поляризирана светлина
§ 195. Изкуствена оптична анизотропия
§ 196. Въртене на равнината на поляризация
Задачи
Глава 26. Квантова природа на радиацията.
§ 197. Топлинно излъчване и неговите характеристики.
§ 198. Закон на Кирхоф
§ 199. Закони на Стефан-Болцман и премествания на Виен
§ 200. Формули на Rayleigh-Jeans и Planck.
§ 201. Оптична пирометрия. Топлинни източници на светлина
§ 203. Уравнението на Айнщайн за външния фотоелектричен ефект. Експериментално потвърждение на квантовите свойства на светлината
§ 204. Приложение на фотоелектричния ефект
§ 205. Маса и импулс на фотон. лек натиск
§ 206. Ефектът на Комптън и неговата елементарна теория
§ 207. Единство на корпускулярните и вълновите свойства на електромагнитното излъчване
Задачи
6. Елементи на квантовата физика
Глава 27. Теорията на Бор за водородния атом.
§ 208. Модели на атома от Томсън и Ръдърфорд
§ 209. Линеен спектър на водородния атом
§ 210. Постулатите на Бор
§ 211. Експериментите на Франк в Херц
§ 212. Спектърът на водородния атом според Бор
Задачи
Глава 28
§ 213. Корпускулярно-вълнов дуализъм на свойствата на материята
§ 214. Някои свойства на вълните на де Бройл
§ 215. Отношение на неопределеността
§ 216. Вълнова функция и нейното статистическо значение
§ 217. Общото уравнение на Шрьодингер. Уравнение на Шрьодингер за стационарни състояния
§ 218. Принципът на причинността в квантовата механика
§ 219. Движение на свободна частица
§ 222. Линеен хармоничен осцилатор в квантовата механика
Задачи
Глава 29
§ 223. Водороден атом в квантовата механика
§ 224. L-състояние на електрон във водороден атом
§ 225. Въртене на електрони. Спиново квантово число
§ 226. Принципът на неразличимостта на еднаквите частици. Фермиони и бозони
Менделеев
§ 229. Рентгенови спектри
§ 231. Молекулярни спектри. Раманово разсейване на светлината
§ 232. Поглъщане, спонтанно и стимулирано излъчване
(лазери
Задачи
Глава 30
§ 234. Квантова статистика. фазово пространство. разпределителна функция
§ 235. Концепцията за квантовата статистика на Бозе-Айнщайн и Ферми-Дирак
§ 236. Изроден електронен газ в металите
§ 237. Концепцията на квантовата теория на топлинния капацитет. Фоноли
§ 238. Изводи на квантовата теория за електрическата проводимост на металите чрез ефекта на Джоузефсън
Задачи
Глава 31
§ 240. Концепцията за зоновата теория на твърдите тела
§ 241. Метали, диелектрици и полупроводници според зонната теория
§ 242. Собствена проводимост на полупроводниците
§ 243. Примесна проводимост на полупроводници
§ 244. Фотопроводимост на полупроводниците
§ 245. Луминесценция на твърди тела
§ 246. Контакт на два метала според лентовата теория
§ 247. Термоелектрични явления и тяхното приложение
§ 248. Изправяне при контакт метал-полупроводник
§ 250. Полупроводникови диоди и триоди (транзистори
Задачи
7. Елементи на физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици.
Глава 32
§ 252. Дефект на маса и енергия на свързване, ядра
§ 253. Спин на ядрото и неговият магнитен момент
§ 254. Ядрени сили. Модели на ядрото
§ 255. Радиоактивно излъчване и неговите видове Правила за изместване
§ 257. Закономерности на a-разпад
§ 259. Гама-лъчение и неговите свойства
§ 260. Резонансно поглъщане на γ-лъчение (ефект на Мьосбауер)
§ 261. Методи за наблюдение и регистриране на радиоактивни лъчения и частици
§ 262. Ядрени реакции и техните основни видове
§ 263. Позитрон. Разпад. Електронно улавяне
§ 265. Реакция на ядрено делене
Раздел 266 Верижна реакцияразделение
§ 267. Понятието ядрена енергия
§ 268. Реакцията на синтез на атомни ядра. Проблемът с контролираните термоядрени реакции
Задачи
Глава 33
§ 269. Космическо лъчение
§ 270. Мюони и техните свойства
§ 271. Мезони и техните свойства
§ 272. Видове взаимодействия на елементарни частици
§ 273. Частици и античастици
§ 274. Хиперони. Странност и четност на елементарните частици
§ 275. Класификация на елементарните частици. Кварки
Задачи
Основни закони и формули
1. Физически основи на механиката
2. Основи на молекулярната физика и термодинамика
4. Трептения и вълни
5. Оптика. Квантовият характер на радиацията
6. Елементи на квантовата физика на атомите, молекулите и твърдите тела
7. Елементи на физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици
Предметен индекс

Т.И. Трофимова

ДОБРЕ

ФИЗИКА

Седмо издание, стереотипно

РПРЕПОРЪЧВА СЕММИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО

РОСИЯНЕEDERATIONS КАТО УЧЕБНО ПОМОЩНО

ЗА ИНЖЕНЕРИНГ- ТЕХНИЧЕСКИ СПЕЦИАЛНОСТИ

ВИСШИ УЧЕБНИ ИНСТИТУЦИИ

ВИШИРАНО УЧИЛИЩЕ

2003

Рецензент: професор от катедрата по физика на името на A.M. Производител на Московския енергиен институт (Технически университет) В. А. Касянов

ISBN 5-06-003634-0

ФГУП "Издателство" висше училище“, 2003 г

Оригиналното оформление на тази публикация е собственост на издателство Vysshaya Shkola и нейното възпроизвеждане (възпроизвеждане) по какъвто и да е начин без съгласието на издателя е забранено.

ПРЕДГОВОР

Учебникът е написан в съответствие с настоящата програма на курса по физика за инженерни и технически специалности на висшите учебни заведения и е предназначен за студенти от висши технически учебни заведения редовно обучение с ограничен брой часове по физика, с възможност на използването му вечер и задочноизучаване на.

Малкият обем на учебника е постигнат чрез внимателен подбор и стегнато изложение на материала.

Книгата се състои от седем части. В първата част е дадено систематично представяне на физическите основи на класическата механика, като са разгледани и елементи от специалната (партикулярна) теория на относителността. Втората част е посветена на основите на молекулярната физика и термодинамиката. Третата част се занимава с електростатика, постоянен електрически ток и електромагнетизъм. В четвъртата част, посветена на представянето на теорията на трептенията и вълните, механичните и електромагнитните трептения се разглеждат паралелно, посочват се техните прилики и разлики и се сравняват физическите процеси, протичащи по време на съответните трептения. Петата част се занимава с елементите на геометричната и електронната оптика, вълновата оптика и квантовата природа на излъчването. Шестата част е посветена на елементите на квантовата физика на атомите, молекулите и твърдите тела. Седмата част очертава елементите на физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици.

Поднасянето на материала се извършва без тромави математически изчисления, обръща се необходимото внимание на физическата същност на явленията и понятията и законите, които ги описват, както и на приемствеността на съвременната и класическата физика. Всички биографични данни са дадени според книгата на Ю. А. Храмов "Физика" (М .: Наука, 1983).

За означаване на векторни величини във всички фигури и в текста се използва удебелен шрифт, с изключение на величините, обозначени с гръцки букви, които по технически причини се пишат със светъл шрифт със стрелка в текста.

Авторът изказва дълбоката си благодарност на колегите и читателите, чиито мили забележки и пожелания допринесоха за подобряването на книгата. Особено съм благодарен на проф. В. А. Касянов за рецензията на учебника и за неговите коментари.

ВЪВЕДЕНИЕ

ПРЕДМЕТ НА ФИЗИКАТА И НЕЙНАТА ВРЪЗКА С ДРУГИ НАУКИ

Светът около вас, всичко, което съществува около нас и се открива от нас чрез усещания, е материя.

Движението е неразделно свойство на материята и форма на нейното съществуване. Движението в широкия смисъл на думата е всякакъв вид промени в материята - от просто преместване до най-сложните процеси на мислене.

Различни форми на движение на материята се изучават от различни науки, включително физиката. Предметът на физиката, както всъщност на всяка наука, може да бъде разкрит само когато е представен в детайли. Трудно е да се даде строго определение на предмета на физиката, тъй като границите между физиката и редица свързани дисциплини са произволни. На този етап от развитието е невъзможно да се запази дефиницията на физиката само като наука за природата.

Академик А. Ф. Йофе (1880-1960; руски физик) определя физиката като наука, която изучава общи свойстваи законите за движение на материята и полето. Сега е общоприето, че всички взаимодействия се осъществяват чрез полета, като гравитационни, електромагнитни, ядрени силови полета. Полето, наред с материята, е една от формите на съществуване на майките. Неразривната връзка между полето и материята, както и разликата в техните свойства, ще бъдат разгледани в хода на курса.

Физиката е наука за най-простите и в същото време най-общите форми на движение на материята и техните взаимни трансформации. Формите на движение на материята, изучавани от физиката (механични, топлинни и др.), присъстват във всички висши и по-сложни форми на движение на материята (химични, биологични и др.). Следователно те, бидейки най-простите, са същевременно най-общите форми на движение на материята. По-високите и по-сложни форми на движение на материята са обект на изучаване на други науки (химия, биология и др.).

Физиката е тясно свързана с природните науки. Тази тясна връзка на физиката с други клонове на естествените науки, както отбелязва академик С. И. Вавилов (1891-1955; руски физик и общественик), доведе до факта, че физиката прерасна в астрономия, геология, химия, биология и други природни науки с най-дълбоките корени.. В резултат на това се формират редица нови свързани дисциплини като астрофизика, биофизика и др.

Физиката също е тясно свързана с техниката и тази връзка има двупосочен характер. Физиката израства от нуждите на технологиите (развитието на механиката при древните гърци, например, е причинено от изискванията на строителството и военното оборудване от онова време), а технологията от своя страна определя посоката на физическите изследвания (за например, по едно време задачата за създаване на най-икономичните топлинни двигатели предизвика бурно развитие на термодинамиката). От друга страна, техническото ниво на производството зависи от развитието на физиката. Физиката е в основата на създаването на нови клонове на техниката (електронни технологии, ядрени технологии и др.).

Бързият темп на развитие на физиката, нейните нарастващи връзки с технологиите показват значителната роля на курса по физика в техническия колеж: това е основната основа за теоретичното обучение на инженер, без което неговата успешна дейност е невъзможна.

дФИЗИЧНИ ИЗМЕРНИ ЕДИНИЦИ

Основният изследователски метод във физиката е опит- въз основа на практиката сетивно-емпирично познание за обективната реалност, т.е. наблюдение на изследваните явления при точно взети предвид условия, които позволяват да се наблюдава хода на явленията и да се възпроизвежда многократно, когато тези условия се повтарят.

Излагат се хипотези, за да се обяснят експерименталните факти.

Хипотеза- това е научно предположение, издигнато за обяснение на феномен и изискващо експериментална проверка и теоретична обосновка, за да се превърне в надеждна научна теория.

В резултат на обобщаването на експериментални факти, както и на резултатите от дейността на хората, физични закони- устойчиви повтарящи се обективни модели, които съществуват в природата. Най-важните закони установяват връзка между физическите величини, за които е необходимо да се измерват тези величини. Измерването на физическа величина е действие, извършвано с помощта на измервателни уреди за намиране на стойността на физическа величина в приети единици. Единиците на физическите величини могат да бъдат избрани произволно, но тогава възникват трудности при сравняването им. Поради това е препоръчително да се въведе система от единици, обхващаща единиците на всички физически величини.

За да се изгради система от единици, единиците се избират произволно за няколко независими физически величини. Тези единици се наричат основен.Останалите количества и техните единици се извличат от законите, свързващи тези количества и техните единицис основните. Те се наричат производни.

В момента е задължителен за използване в научните, както и в учебна литератураМеждународната система (SI), която се основава на седем основни единици - метър, килограм, секунда, ампер, келвин, мол, кандела - и две допълнителни - радиани и стерадиани.

Метър(m) е дължината на пътя, изминат от светлината във вакуум за 1/299792458 s. килограм(kg) - маса, равна на масата на международния прототип на килограма (цилиндър от платина-иридий, съхраняван в Международното бюро за мерки и теглилки в Севър, близо до Париж).

Второ(s) - време, равно на 9 192631770 периода на излъчване, съответстващо на прехода между две свръхфини нива на основното състояние на атома цезий-133.

Ампер(A) - силата на непроменлив ток, който при преминаване през два успоредни праволинейни проводника с безкрайна дължина и незначително напречно сечение, разположени във вакуум на разстояние 1 m един от друг, създава между тези проводници сила, равна на 2⋅10 -7 N за всеки метър дължина.

Келвин(K) - 1/273,16 част от термодинамичната температура на тройната точка на водата.

къртица(mol) - количеството вещество на система, съдържаща толкова структурни елементи, колкото атоми има в нуклида 12 C с маса 0,012 kg.

Кандела(cd) - интензитет на светлината в дадена посока на източник, излъчващ монохроматично лъчение с честота 540 "10 12 Hz, енергийният интензитет на който в тази посока е 1/683 W / sr.

радиан(rad) - ъгълът между два радиуса на окръжност, дължината на дъгата между които е равна на радиуса.

Стерадиан(cp) - плътен ъгъл с връх в центъра на сферата, изрязващ от повърхността на сферата площ, равна на площта на квадрат със страна, равна на радиуса на сферата.

За установяване на производни единици се използват физични закони, които ги свързват с основните единици. Например от формулата за равномерно праволинейно движение v=st (s- изминато разстояние, T- време) производната единица за скорост е 1 m/s.

5-то изд., ст. - М.: 2006.- 352 с.

Книгата в сбита и достъпна форма представя материала по всички раздели от програмата на курса „Физика“ – от механиката до физиката на атомното ядро ​​и елементарните частици. За студенти. Полезен е за повторение на преминатия материал и при подготовка за изпити в университети, техникуми, колежи, училища, подготвителни отделения и курсове.

формат: djvu/zip

Размерът: 7,45 Mb

Изтегли:

RGhost

СЪДЪРЖАНИЕ
Предговор 3
Въведение 4
Предмет физика 4
Връзка на физиката с други науки 5
1. ФИЗИЧЕСКИ ОСНОВИ НА МЕХАНИКАТА 6
Механика и нейната структура 6
Глава 1. Елементи на кинематиката 7
Модели в механиката. Кинематични уравнения на движение на материална точка. Траектория, дължина на пътя, вектор на преместване. Скорост. Ускорението и неговите компоненти. Ъглова скорост. ъглово ускорение.
Глава 2 Динамика на материална точка и постъпателно движение на твърдо тяло 14
Първият закон на Нютон. Тегло. Сила. Вторият и третият закон на Нютон. Закон за запазване на импулса. Законът за движение на центъра на масата. Сили на триене.
Глава 3. Работа и енергия 19
Работа, енергия, сила. Кинетична и потенциална енергия. Връзка между консервативна сила и потенциална енергия. Пълна енергия. Закон за запазване на енергията. Графично представяне на енергията. Абсолютно устойчив удар. Абсолютно нееластично въздействие
Глава 4 Механика на твърдото тяло 26
Момент на инерция. Теорема на Щайнер. Момент на сила. Кинетична енергия на въртене. Уравнение на динамиката на въртеливото движение на твърдо тяло. Ъгловият момент и законът за неговото запазване. Деформации на твърдо тяло. Закон на Хук. Връзка между напрежение и напрежение.
Глава 5 Елементи на теория на полето 32
Законът за всемирното притегляне. Характеристики на гравитационното поле. Работа в гравитационното поле. Връзка между потенциала на гравитационното поле и неговия интензитет. космически скорости. Сили на инерцията.
Глава 6. Елементи на механиката на течностите 36
Налягане в течност и газ. Уравнение на непрекъснатост. Уравнение на Бернули. Някои приложения на уравнението на Бернули. Вискозитет (вътрешно триене). Режими на протичане на флуиди.
Глава 7. Елементи на специалната теория на относителността 41
Механичен принцип на относителността. Галилееви трансформации. SRT постулати. Трансформации на Лоренц. Следствия от трансформациите на Лоренц (1). Следствия от трансформациите на Лоренц (2). Интервал между събитията. Основен закон на релативистката динамика. Енергия в релативистка динамика.
2. ОСНОВИ НА МОЛЕКУЛЯРНАТА ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 48
Глава 8
Раздели на физиката: Молекулярна физикаи термодинамика. Метод за изследване на термодинамиката. температурни скали. Идеален газ. Законите на Бойл-Мари-Отга, Авогадро, Далтон. Законът на Гей-Люсак. Уравнение на Клапейрон-Менделеев. Основно уравнение на молекулярно-кинетичната теория. Законът на Максуел за разпределението на молекулите на идеалния газ по скорости. барометрична формула. Разпределение на Болцман. Средна дължинасвободен път на молекулите. Някои експерименти, потвърждаващи MKT. Трансферни явления (1). Трансферни явления (2).
Глава 9. Основи на термодинамиката 60
Вътрешна енергия. Брой степени на свобода. Законът за равномерното разпределение на енергията по степените на свобода на молекулите. Първи закон на термодинамиката. Работата, извършена от газ при промяна на неговия обем. Топлинна мощност (1). Топлинна мощност (2). Приложение на първия закон на термодинамиката към изопроцесите (1). Приложение на първия закон на термодинамиката към изопроцесите (2). адиабатен процес. Кръгов процес (цикъл). Обратими и необратими процеси. Ентропия (1). Ентропия (2). Вторият закон на термодинамиката. Термичен двигател. Теорема на Карно. Хладилна машина. Цикъл на Карно.
Глава 10 Реални газове, течности и твърди вещества 76
Сили и потенциална енергия на междумолекулно взаимодействие. Уравнение на Ван дер Ваалс (уравнение на състоянието на реалните газове). Ван дер Ваалсови изотерми и техният анализ (1). Ван дер Ваалсови изотерми и техният анализ (2). Вътрешна енергия на реален газ. Течности и тяхното описание. Повърхностно напрежение на течности. Намокряне. капилярни явления. Твърди вещества: кристални и аморфни. Моно- и поликристали. Кристалографски знак на кристалите. Видове кристали според физичните характеристики. Дефекти в кристалите. Изпаряване, сублимация, топене и кристализация. Фазови преходи. Диаграма на състоянието. Тройна точка. Анализ на експерименталната диаграма на състоянието.
3. ЕЛЕКТРИЧЕСТВО И ЕЛЕКТРОМАГНЕТИЗЪМ 94
Глава 11 Електростатика 94
Електрически заряд и неговите свойства. Законът за запазване на заряда. Закон на Кулон. Интензитетът на електростатичното поле. Линии на напрегнатост на електростатичното поле. Векторен поток на напрежение. Принципът на суперпозицията. диполно поле. Теорема на Гаус за електростатично поле във вакуум. Приложение на теоремата на Гаус за изчисляване на полета във вакуум (1). Приложение на теоремата на Гаус за изчисляване на полета във вакуум (2). Циркулация на вектора на напрегнатост на електростатичното поле. Потенциалът на електростатичното поле. Потенциална разлика. Принципът на суперпозицията. Връзка между напрежение и потенциал. еквипотенциални повърхности. Изчисляване на потенциалната разлика от напрегнатостта на полето. Видове диелектрици. Поляризация на диелектрици. Поляризация. Напрегнатост на полето в диелектрик. електрическо изместване. Теорема на Гаус за поле в диелектрик. Условия на границата между две диелектрични среди. Проводници в електростатично поле. Електрически капацитет. плосък кондензатор. Свързване на кондензатори към батерии. Енергия на система от заряди и самотен проводник. Енергията на зареден кондензатор. Енергията на електростатичното поле.
Глава 12
Електрически ток, сила и плътност на тока. Сили на трети страни. Електродвижеща сила (ЕМС). Волтаж. съпротивление на проводника. Закон на Ом за хомогенно сечение в затворена верига. Работа и мощност на тока. Закон на Ом за нехомогенен участък от веригата (обобщен закон на Ом (GEO)). Правилата на Кирхоф за разклонени вериги.
Глава 13. Електрически токове в метали, вакуум и газове 124
Природата на токоносителите в металите. Класическа теория за електропроводимостта на металите (1). Класическа теория за електропроводимостта на металите (2). Работна работа на електрони от метали. емисионни явления. Йонизация на газове. Несамостоятелен газоразряд. Независим газоотвод.
Глава 14. Магнитно поле 130
Описание на магнитното поле. Основни характеристики на магнитното поле. Линии на магнитна индукция. Принципът на суперпозицията. Законът на Био-Савар-Лаплас и неговото приложение. Закон на Ампер. Взаимодействие на паралелни токове. Магнитна константа. Единици B и H. Магнитно поле на движещ се заряд. Действието на магнитно поле върху движещ се заряд. Движение на заредени частици в
магнитно поле. Теорема за векторна циркулация Б. Магнитни полета на соленоид и тороид. Поток на вектора на магнитната индукция. Теорема на Гаус за полето Б. Работа по преместване на проводник и верига с ток в магнитно поле.
Глава 15. Електромагнитна индукция 142
Опитите на Фарадей и последствията от тях. Закон на Фарадей (закон за електромагнитната индукция). Правилото на Ленц. ЕМП на индукция в неподвижни проводници. Въртене на рамката в магнитно поле. Вихрови течения. Индуктивност на веригата. Самоиндукция. Токове при отваряне и затваряне на веригата. Взаимна индукция. Трансформърс. Енергията на магнитното поле.
Глава 16. Магнитни свойства на материята 150
Магнитен момент на електроните. Диа- и парамагнетици. Намагнитване. Магнитно поле в материята. Законът за пълния ток за магнитно поле в вещество (теорема за циркулацията на вектора B). Теорема за циркулацията на вектора H. Условия на границата между два магнита. Феромагнетици и техните свойства.
Глава 17
Вихрово електрическо поле. Ток на отклонение (1). Ток на отклонение (2). Уравнения на Максуел за електромагнитното поле.
4. ТРЕПТЕНИЯ И ВЪЛНИ 160
Глава 18. Механични и електромагнитни вибрации 160
Вибрации: свободни и хармонични. Период и честота на трептенията. Метод на въртящ се амплитуден вектор. Механични хармонични вибрации. Хармоничен осцилатор. Махала: пружинни и математически. Физическо махало. Свободни вибрации в идеализиран трептителен кръг. Уравнението на електромагнитните трептения за идеализиран контур. Събиране на хармонични трептения със същата посока и същата честота. удари. Събиране на взаимно перпендикулярни трептения. Свободни затихващи трептения и техният анализ. Свободни затихващи трептения на пружинно махало. Намаляване на затихването. Свободни затихващи трептения в електрически колебателен кръг. Качествен фактор на трептящата система. Принудителни механични вибрации. Принудени електромагнитни трептения. Променлив ток. ток през резистора. Променлив ток, протичащ през индуктор L. Променлив ток, протичащ през кондензатор C. Променливотокова верига, съдържаща резистор, индуктор и кондензатор, свързани последователно. Резонанс на напрежение (сериен резонанс). Резонанс на токовете (паралелен резонанс). Мощност, разпределена във веригата за променлив ток.
Глава 19 Еластични вълни 181
вълнов процес. Надлъжни и напречни вълни. Хармонична вълна и нейното описание. Уравнение на пътуващата вълна. фазова скорост. вълново уравнение. Принципът на суперпозицията. групова скорост. Вълнова интерференция. Стоящи вълни. Звукови вълни. Доплеров ефект в акустиката. Получаване на електромагнитни вълни. Скала на електромагнитните вълни. Диференциално уравнение
електромагнитни вълни. Последици от теорията на Максуел. Вектор на плътността на потока на електромагнитната енергия (вектор на Умов-Поингинг). Импулсът на електромагнитното поле.
5. ОПТИКА. КВАНТОВА ПРИРОДА НА РАДИАЦИЯТА 194
Глава 20. Елементи на геометричната оптика 194
Основни закони на оптиката. Пълно отражение. Лещи, тънки лещи, техните характеристики. Формула за тънки лещи. Оптичната сила на лещата. Изграждане на изображения в лещи. Аберации (грешки) на оптични системи. Енергийни величини във фотометрията. Светлинни количества във фотометрията.
Глава 21 Светлинна интерференция 202
Извеждане на законите за отражение и пречупване на светлината въз основа на вълновата теория. Кохерентност и монохроматичност на светлинните вълни. Светлинна интерференция. Някои методи за наблюдение на интерференцията на светлината. Изчисляване на интерференционната картина от два източника. Ивици с еднакъв наклон (намеса от плоскопаралелна плоча). Ивици с еднаква дебелина (намеса от плоча с променлива дебелина). Пръстените на Нютон. Някои приложения на смущения (1). Някои приложения на смущения (2).
Глава 22 Дифракция на светлината 212
Принцип на Хюйгенс-Френел. Метод на зоните на Френел (1). Метод на зоните на Френел (2). Дифракция на Френел от кръгъл отвор и диск. Дифракция на Фраунхофер от процеп (1). Дифракция на Фраунхофер от процеп (2). Дифракция на Фраунхофер върху дифракционна решетка. Дифракция върху пространствена решетка. Критерий на Релей. Разделителна способност на спектралния уред.
Глава 23. Взаимодействие на електромагнитните вълни с материята 221
дисперсия на светлината. Разлики в дифракционния и призматичния спектър. Нормална и аномална дисперсия. Елементарна електронна теория на дисперсията. Абсорбция (поглъщане) на светлина. Доплер ефект.
Глава 24 Поляризация на светлината 226
Естествена и поляризирана светлина. Законът на Малус. Преминаване на светлина през два поляризатора. Поляризация на светлината при отражение и пречупване на границата на два диелектрика. Двойно пречупване. Положителни и отрицателни кристали. Поляризиращи призми и поляроиди. Запис на четвърт вълна. Анализ на поляризирана светлина. Изкуствена оптична анизотропия. Въртене на равнината на поляризация.
Глава 25. Квантовата природа на радиацията 236
Топлинно излъчване и неговите характеристики. Закони на Кирхоф, Стефан-Болцман, Виена. Формули на Rayleigh-Jeans и Planck. Получаване от формулата на Планк на частни закони на топлинното излъчване. Температури: радиация, цвят, яркост. Волт-амперна характеристика на фотоелектричния ефект. Закони на фотоелектричния ефект. Уравнението на Айнщайн. фотонен импулс. Лек натиск. Комптън ефект. Единство на корпускулярните и вълновите свойства на електромагнитното излъчване.
6. ЕЛЕМЕНТИ НА КВАНТОВАТА ФИЗИКА НА АТОМИТЕ И ТВЪРДИТЕ МОЛЕКУЛИТИ 246
Глава 26. Теорията на Бор за водородния атом 246
Модели на атома от Томсън и Ръдърфорд. Линеен спектър на водородния атом. Постулатите на Бор. Експерименти на Франк и Херц. Спектърът на водородния атом според Бор.
Глава 27. Елементи на квантовата механика 251
Корпускулярно-вълнов дуализъм на свойствата на материята. Някои свойства на вълните на де Бройл. Отношение на несигурност. Вероятностен подход към описанието на микрочастиците. Описание на микрочастиците с помощта на вълновата функция. Принципът на суперпозицията. Общо уравнение на Шрьодингер. Уравнение на Шрьодингер за стационарни състояния. Движението на свободна частица. Частица в едномерна правоъгълна "потенциална яма" с безкрайно високи "стени". Потенциална бариера с правоъгълна форма. Преминаване на частица през потенциална бариера. тунелен ефект. Линеен хармоничен осцилатор в квантовата механика.
Глава 28. Елементи на съвременната физика на атомите и молекулите 263
Водородоподобен атом в квантовата механика. квантови числа. Спектърът на водородния атом. ls-състояние на електрон във водороден атом. Спин на електрона. Спиново квантово число. Принципът на неразличимостта на еднаквите частици. Фермиони и бозони. принцип на Паули. Разпределение на електроните в атома по състояния. Непрекъснат (тормозен) рентгенов спектър. Характерен рентгенов спектър. Закон на Моузли. Молекули: химични връзки, концепция за енергийни нива. Молекулярни спектри. Абсорбция. Спонтанно и принудително излъчване. Активни среди. Видове лазери. Принципът на действие на твърдотелен лазер. газов лазер. Свойства на лазерното лъчение.
Глава 29. Елементи на физиката на твърдото тяло 278
Зонна теория на твърдите тела. Метали, диелектрици и полупроводници по теория на зоните. Собствена проводимост на полупроводниците. Електронна примесна проводимост (n-тип проводимост). Донорна примесна проводимост (p-тип проводимост). Фотопроводимост на полупроводниците. Луминесценция на твърди тела. Контакт на електронни и дупкови полупроводници (pn преход). Проводимост p-и-възел. полупроводникови диоди. Полупроводникови триоди (транзистори).
7. ЕЛЕМЕНТИ НА ФИЗИКАТА НА ЯДРЕНИТЕ И ЕЛЕМЕНТАРНИТЕ ЧАСТИЦИ 289
Глава 30
Атомни ядра и тяхното описание. масов дефект. Енергията на свързване на ядрото. Спин на ядрото и неговият магнитен момент. Ядрени просмуквания. модели на ядрото. Радиоактивно лъчение и неговите видове. Закон за радиоактивното разпадане. Правила за изместване. радиоактивни семейства. а-Разлагане. р-разпад. y-лъчение и неговите свойства. Уреди за регистриране на радиоактивни лъчения и частици. сцинтилационен брояч. Импулсна йонизационна камера. газоразряден брояч. полупроводников брояч. Камера на Уилсън. Дифузионни и балонни камери. Ядрени фотографски емулсии. Ядрени реакции и тяхната класификация. Позитрон. P + - Разпад. Двойки електрон-позитрон, тяхното унищожаване. Електронно улавяне. Ядрени реакции под действието на неутрони. реакция на ядрено делене. Верижна реакция на делене. Ядрени реактори. Реакцията на синтез на атомни ядра.
Глава 31
Космическа радиация. Мюони и техните свойства. Мезони и техните свойства. Видове взаимодействия на елементарни частици. Описание на три групи елементарни частици. Частици и античастици. Неутрино и антинеутрино, техните видове. Хиперони. Странност и четност на елементарните частици. Характеристики на лептоните и адроните. Класификация на елементарните частици. Кварки.
Периодична система от елементи на Д. И. Менделеев 322
Основни закони и формули 324
Индекс 336

Въведение
Предметът на физиката и нейната връзка с другите науки
„Материята е философска категория за обозначаване на обективната реалност, която ... се проявява чрез нашите усещания, съществуващи независимо от тях“ (Ленин В. И. Поли. събр. съч. Т. 18. С. 131).
Движението е неразделно свойство на материята и форма на нейното съществуване. Движението в широкия смисъл на думата е всякакъв вид промени в материята - от просто преместване до най-сложните процеси на мислене. „Движението, разглеждано в най-общия смисъл на думата, т.е. разбирано като начин на съществуване на материята, като атрибут, присъщ на материята, обхваща всички промени и процеси, протичащи във Вселената, вариращи от просто движение до мислене“ (Енгелс). Е. Диалектика на природата - К¦ Маркс, Ф. Енгелс, Op. 2-ро изд., том 20, стр. 391).
Различни форми на движение на материята се изучават от различни науки, включително физиката. Предметът на физиката, както всъщност на всяка наука, може да бъде разкрит само когато е представен в детайли. Трудно е да се даде строго определение на предмета на физиката, тъй като границите между физиката и редица свързани дисциплини са произволни. На този етап от развитието е невъзможно да се запази дефиницията на физиката само като наука за природата.
Академик А. Ф. Йофе (1880 - 1960; съветски физик) определя физиката като наука, която изучава общите свойства и законите на движение на материята и полето. Сега е общоприето, че всички взаимодействия се осъществяват чрез полета, като гравитационни, електромагнитни, ядрени силови полета. Полето, заедно с материята, е една от формите на съществуване на материята. Неразривната връзка между полето и материята, както и разликата в техните свойства, ще бъдат разгледани в хода на курса.
Физиката е наука за най-простите и в същото време най-общите форми на движение на материята и техните взаимни трансформации. Формите на движение на материята, изучавани от физиката (механични, топлинни и др.), присъстват във всички висши и по-сложни форми на движение на материята (химични, биологични и др.). Следователно те, бидейки най-простите, са същевременно най-общите форми на движение на материята. По-високите и по-сложни форми на движение на материята са обект на изучаване на други науки (химия, биология и др.).
Физиката е тясно свързана с природните науки. Както каза академик С. И. Вавилов (1891-1955; съветски физик и общественик), тази тясна връзка на физиката с други клонове на естествените науки доведе до факта, че физиката прерасна в астрономия, геология, химия, биология и други природни науки с най-дълбоките корени. В резултат на това се формират редица нови свързани дисциплини като астрофизика, геофизика, физикохимия, биофизика и др.
Физиката е тясно свързана с техниката и тази връзка е двупосочна. Физиката израства от нуждите на технологиите (развитието на механиката при древните гърци, например, е причинено от изискванията на строителството и военното оборудване от онова време), а технологията от своя страна определя посоката на физическите изследвания (за например, по едно време задачата за създаване на най-икономичните топлинни двигатели предизвика бурно развитие на термодинамиката). От друга страна, техническото ниво на производството зависи от развитието на физиката. Физиката е в основата на създаването на нови клонове на техниката (електронни технологии, ядрени технологии и др.).
Физиката е тясно свързана с философията. Такива големи открития в областта на физиката като закона за запазване и трансформация на енергията, съотношението на неопределеността в атомната физика и др., са били и са арена на остра борба между материализма и идеализма. Правилни философски изводи от научни откритияв областта на физиката винаги са потвърждавали основните положения на диалектическия материализъм, така че изучаването на тези открития и тяхното философско обобщение играят важна роля при формирането на научния мироглед.
Бързият темп на развитие на физиката, нейните нарастващи връзки с технологиите показват двойната роля на курса по физика във висшето учебно заведение, "от една страна, това е фундаментална основа за теоретичното обучение на инженер, без което неговият успешната дейност е невъзможна, от друга страна, това е формирането на диалектико-материалистически и научно-атеистичен мироглед.

Единици за физически величини
Основният метод на изследване във физиката е опитът - основан на практиката, сетивно-емпирично познание за обективната реалност, т.е. наблюдение на изучаваните явления при точно взети под внимание условия, които позволяват да се следи хода на явленията и многократно да се възпроизвежда, когато тези условия се повтарят.
Излагат се хипотези, за да се обяснят експерименталните факти. Хипотезата е научно предположение, издигнато, за да обясни дадено явление и изисква експериментална проверка и теоретична обосновка, за да се превърне в надеждна научна теория.
В резултат на обобщаването на експериментални факти, както и на резултатите от дейността на хората, физ
cal закони - устойчиви повтарящи се обективни модели, които съществуват в природата. Най-важните закони установяват връзка между физическите величини, за които е необходимо да се измерват тези величини. Измерването на физическа величина е действие, извършвано с помощта на измервателни уреди за намиране на стойността на физическа величина в приети единици. Единиците на физическите величини могат да бъдат избрани произволно, но тогава ще има трудности при сравняването им. Поради това е препоръчително да се въведе система от единици, която да обхваща единиците на всички физически величини и да ви позволява да работите с тях.
За да се изгради система от единици, единиците се избират произволно за няколко независими физически величини. Тези единици се наричат ​​основни. Останалите величини и техните единици се извеждат от законите, свързващи тези величини с основните. Те се наричат ​​производни.

В СССР, според Държавния стандарт (GOST 8.417 - 81), международната система (SI) е задължителна, която се основава на седем основни единици - метър, килограм, секунда, ампер, келвин, мол, кандела - и две допълнителни единици - радиани и стерадиани.
Метър (m) е дължината на пътя, изминат от светлината във вакуум за 1/299 792 458 s.
Килограмът (kg) е маса, равна на масата на международния прототип на килограма (платиново-иридиев цилиндър, съхраняван в Международното бюро за мерки и теглилки в Севър, близо до Париж).
Секунда (s) е време, равно на 9 192 631 770 периода на излъчване, съответстващо на прехода между две свръхфини нива на основното състояние на атома цезий-133.
Ампер (A) - силата на непроменлив ток, който при преминаване през два успоредни прави проводника с безкрайна дължина и незначително напречно сечение, разположени във вакуум на разстояние 1 m един от друг, създава сила между тези проводници, равна на 2 10-7 N за всеки метър дължина.
Келвин (K) - 1/273,16 от термодинамичната температура на тройната точка на водата.
Мол (mol) - количеството вещество на система, съдържаща толкова структурни елементи, колкото атоми има в нуклида | 2C с маса 0,012 kg.
Кандела (cd) - интензитет на светлината в дадена посока на източник, излъчващ монохроматично лъчение с честота 540-1012 Hz, чийто интензитет на светлинна енергия в тази посока е 1/683 W / sr.
Радиан (rad) - ъгълът между два радиуса на окръжност, дължината на дъгата между които е равна на радиуса.
Стерадиан (sr) - плътен ъгъл с връх в центъра на сферата, изрязващ върху повърхността на сферата площ, равна на площта на квадрат със страна, равна на радиуса на сферата.
За установяване на производни единици се използват физични закони, които ги свързват с основните единици. Например, от формулата за равномерно праволинейно движение v \u003d s / t (s е изминатото разстояние, i е времето), получената единица за скорост е 1 m / s.
Размерността на физическата величина е нейното изразяване в основни единици. Изхождайки например от втория закон на Нютон, получаваме, че размерът на силата
където M е размерът на масата; L е размерът на дължината; T е измерението на времето.
Размерите на двете части на физическите равенства трябва да бъдат еднакви, тъй като физическите закони не могат да зависят от избора на единици на физическите величини.
Въз основа на това е възможно да се провери правилността на получените физически формули (например при решаване на задачи), както и да се установят размерите на физическите величини.

Физически основи на механиката
Механиката е част от физиката, която изучава моделите на механично движение и причините, които причиняват или променят това движение. Механичното движение е промяна във времето относителна позициятела или техни части.
Развитието на механиката като наука започва през 3 век. пр.н.е д., когато древногръцкият учен Архимед (287 - 212 г. пр.н.е.) формулира закона за равновесие на лоста и законите за равновесие на плаващи тела. Основните закони на механиката са установени от италианския физик и астроном Г. Галилей (1564 - 1642) и окончателно формулирани от английския учен И. Нютон (1643 - 1727).
Механиката на Галилей - Нютон се нарича класическа механика. Изучава законите на движение на макроскопични тела, чиито скорости са малки в сравнение със скоростта на светлината във вакуум. Законите за движение на макроскопични тела със скорости, сравними с c, се изучават от релативистката механика, основана на специалната теория на относителността, формулирана от А. Айнщайн (1879 - 1955). За описание на движението на микроскопичните тела (отделни атоми и елементарни частици) законите на класическата механика са неприложими – те се заменят със законите на квантовата механика.
В първата част на нашия курс ще се занимаваме с механиката на Галилей - Нютон, т.е. ще разгледаме движението на макроскопични тела със скорости, които са много по-малки от скоростта c. AT класическа механикаобщоприетата концепция за пространство и време, разработена от И. Нютон и доминираща в естествознанието през 17-19 век. Механиката на Галилей - Нютон разглежда пространството и времето като обективни форми на съществуване на материята, но изолирано едно от друго и от движението на материалните тела, което съответства на нивото на познанието от онова време.
Тъй като механичното описание е нагледно и познато и с негова помощ е възможно да се обяснят много физични явления, през 19в. някои физици започнаха да свеждат всички явления до механични. Този възглед беше в съответствие с философския механистичен материализъм. По-нататъчно развитиефизиката обаче показа, че много физически явления не могат да бъдат сведени до най-простата форма на движение - механичното. Механистичният материализъм трябваше да отстъпи място на диалектическия материализъм, който разглежда по-общи видове движение на материята и взема предвид цялото многообразие на реалния свят.
Механиката е разделена на три дяла: 1) кинематика; 2) динамика; 3) статичен.
Кинематиката изучава движението на телата, без да отчита причините, които определят това движение.
Динамиката изучава законите на движение на телата и причините, които предизвикват или променят това движение.
Статиката изучава законите на равновесието на система от тела. Ако са известни законите за движение на телата, то от тях могат да се установят и законите за равновесието. Следователно физиката не разглежда законите на статиката отделно от законите на динамиката.