Цель книги — дать читателю представление об основных физических явлениях и важнейших физических законах. При создании книги был использован стенографированный курс лекций по физике, прочитанный Л. Д. Ландау на физико-техническом факультете МГУ. Во второе издание внесены небольшие исправления и уточнения.
Во второе издание этой книги внесены лишь незначительные изменения по сравнению с первым. Эти изменения коснулись вопроса о применении ультраакустических методов при исследовании газов и жидкостей, вопроса о влиянии дислокаций на механические свойства тел и о значении надмолекулярных структур для понимания строения полимеров.
Кроме того, в книге использована Международная система единиц.
Системой единиц называют совокупность выбранных независимо основных единиц и образованных на их основе, в соответствии с физическими законами или зависимостями между величинами (в их простейшей форме), производных единиц.
Со времени выхода в свет первого издания этой книги прошло более десяти лет. Несмотря на то, что почти одновременно появилось несколько хороших книг, посвященных тому же разделу курса общей физики, наша книга нашла своих читателей. Об этом свидетельствует быстрое исчезновение книги с полок книжных магазинов, не исключая и букинистических.
За истекшее время мнение авторов о том, каким должен быть курс молекулярной физики в высшей школе, не претерпел существенных изменений, однако в настоящем издании книга частично переработана: некоторые параграфы написаны заново, изменен порядок расположения некоторых других, введены новые параграфы. Эти изменения отчасти вызваны опытом «эксплуатации» книги, отчасти — изменениями, происходящими с течением времени в самой физике.
Учебное пособие по экспериментальной физике составлено в соответствии с программами по общему курсу физики и по физическому практикуму для физических и физико-математических факультетов университетов и педагогических институтов. Содержит описания экспериментальных задач (упражнений), выполняемых индивидуально студентами названных вузов параллельно со слушанием курса лекций по общей физике и работой в семинарах по этому курсу.
Включает описания экспериментальных задач, поставленных в физическом практикуме Московского университета и выдержавших практическую проверку в ходе студенческих занятий на протяжении многих лет.
Описание каждой задачи содержит краткое изложение сущности изучаемого явления со ссылками на литературу, в которой это явление подобно описано. Описание задач содержит подробное изложение экспериментальной методики, основанное на основе изучения явления, сведения об используемых аппаратах, приемах наблюдений и измерений, сведениях об обработке информации.
В учебных целях задачи распределены по двум основным разделам физики: механика и 31 эксперименту молекулярной физики. При вводной части имеются необходимые описания методов измерений всех физических величин и сведений об измерительных приборах. Приведен в книге библиографический указатель. Рекомендовано Министерством высшего и среднего специального образования для университетов и пединститутов.
Поскольку курс предназначен для слушателей высших учебных заведений не физического профиля и не для физических факультетов университетов, то большинство выводов и доказательств проводится не в самом общем виде.
Как правило, эти выводы и доказательства даются на примерах с простейшей геометрией, для симметричных контуров и однородных полей, с последующим указанием на справедливость данного результата в общем случае для любой геометрии и неоднородных полей. Это тем более необходимо, что при параллельном прохождении высшей математики и физики в вузе необходимый для выполнения общих выводов математический аппарат, вроде преобразований поверхностных интегралов в объемные и т. п., дается на один-два семестра позже, а некоторые математические приемы и методы вообще не излагаются.
В этом случае обобщений приведенных доказательств базируются на чисто физических соображениях, позволяющих для усвоения более важных, чем громоздкие математические выводы.
Так, после передачи явления электромагнитной индукции как визуального изменения системы с контуром магнитного поля, создаваемого движением поля, или изменением силы тока, вводится закономерность, приводящая лишь на одном примере контура с движущимся ребром.
Учебные руководства по общей физике необходимо периодически обновлять. Очевидно, что выбор включаемого в них материала и его освещение должны соответствовать современному этапу развития физической науки. Несколько десятилетий назад руководства, удовлетворяющие этим требованиям, нередко писали выдающиеся ученые своего времени: Столетов, Лоренц, Пойнтинг.
Эти авторы, естественно, вносили в свое изложение дух последних достижений развиваемой ими науки. Но теперь, когда объем курсов неизмеримо возрос, а ведущие ученые работают в областях, далеких от классической физики, проблема создания полноценных руководств по общей физике силами отдельного автора стала труднее.
Книга представляет собой учебное пособие для студентов физико-технических и физико-математических факультетов педагогических институтов, составленное по программе курса общей физики для пединститутов.
В настоящем издании раздел термодинамики и молекулярной физики задачника выходит отдельной книгой. По сравнению с предыдущим изданием объем этого раздела увеличился примерно вдвое. К авторскому коллективу присоединился И. А. Яковлев, предложивший 57 задач. Несколько задач представлено В. Л. Гинзбургом. Задачи 37, 131, 189, 338, 416 отобраны из материалов, присланных профессором Оксфордского университета тер Хааром во время подготовки английского издания этого задачника. Остальные задачи добавлены мною, часть их заимствована (часто в переработанном виде) из второго тома моего «Общего курса физики».
Другие задачи публикуются впервые. Многие из них предлагались студентам Московского физико-технического института. Идеи некоторых из этих задач принадлежат преподавателям кафедры физики того же института. Всем лица, способствовавшим улучшению и пополнению этого труда, авторский коллектив задачника приносит глубокую благодарность.
В механике рассматриваются движения материальных тел, свойства которых могут быть смоделированы в виде понятий материальной точки или абсолютно твердого тела (АТТ). При этом не учитывается внутренняя структура и внутренние движения тел.
Это можно сделать не всегда. Особенно важно учитывать эти внутренние движения при взаимодействии тел, которые находятся в разных агрегатных состояниях (твердое, жидкое, газообразное, плазма). Поэтому данный раздел физики - молекулярная физика - будет создавать модели материальных тел, которые будут включать совокупность атомов и молекул, свойства, законы движения и взаимодействия которых известны.
Эта книга, написанная видным физиком, посвящена применениям идей и методов теории информации в ряде областей науки, в особенности же в физике. Одной из главных тем книги является рассмотрение взаимосвязи теории информации и термодинамики, приводящее к формулировке негэнтропийного принципа информации.
Кроме того, в книге разбирается целый ряд важных общефизических проблем. Книга будет полезна физикам, инженерам, аспирантам и студентам, имеющим дело с теорией информации.
